CN209943099U - 一种带顶部中间腔的多级旋转压缩机 - Google Patents

Abstract

一种带顶部中间腔的多级旋转压缩机，所述压缩机包括壳体、电机和泵体，所述中间腔位于泵体顶部，低压级气缸排气和***中压进气在中间腔内混合，然后从吸气口进入高压级气缸；低压级气缸紧邻于中间腔下部，低压级气缸滑片槽供油腔通过集油孔与中间腔相连，且与壳体油池隔开；集油孔对应位置加工有集油凹槽，利用凹槽汇集中间腔积液，以实现对低压级气缸滑片槽供油；中间腔内部设有划分流道的薄壁，引导两路进气先混合再到达吸气口排出，同时有效分离两路进气携带液体；本实用新型通过提出多级旋转压缩机中间腔的设计方案，在充分混合多路进气的同时，防止高压级气缸吸气带液，也防止中间腔积液过多。

Description

一种带顶部中间腔的多级旋转压缩机

技术领域

本实用新型涉及多级旋转压缩机，具体涉及一种用于制冷/热泵***的带顶部中间腔的多级旋转压缩机。

背景技术

旋转压缩机，又称滚动转子式压缩机，已广泛应用与空调、除湿机、冷柜、采暖、汽车等领域的制冷/热泵***中。在这些领域中，多级压缩***常被提出以实现节能高效，或多功能复合的作用。对比于采用多台压缩机实现多级压缩***，采用单个多级压缩机具有更简单紧凑、能耗集中、振动噪声低等优点。因此多级旋转压缩机具有广阔的市场前景与研究需求。

对于多级旋转压缩机，低压级气缸压缩的排气需要进行冷却或与同等压力的中压进气进行混合，因此需要一定容积的空腔用以储存或进气混合，同时分离吸气可能携带的液体，以防止气缸遭受液击。现有容腔结构可分为两类，一类是安装在压缩机外部的缓冲罐(储液器)结构、一类是设置在压缩机内部的中间腔结构，或者同时采用两种结构。

对于设置在压缩机内部的中间腔结构，其具有简单紧凑，管路流程短，热损失少，能效高等优点。现有多级旋转压缩机的中间腔结构，只通过轴承和盖板组成简单的空腔，并连接各气体进出口，由于位于压缩机内部，其容积受限，因此进气混合不充分，造成高压级气缸吸气不稳定，降低压缩机能效。同时，旋转压缩机的中间腔多位于泵体下方，分离的液体累计在中间腔，而气体出口位于腔室上方，导致积液无法缓慢流走，只能越积越多，最终在液面到达一定高度的时候一次性吸入高压级气缸内，对气缸造成液击，容易引起可靠性问题。

同时，对于常见的高背压两级旋转压缩机，壳体底部油池处于高压排气压力状态。而低压级气缸内部滑片背部位于开放油池中，因此滑片前后压差较大，容易造成低压级滑片头部过度摩擦磨损，造成输入功率较大，能效不高。

因此，针对以上问题，提出合理有效的设计方案，对于提高多级旋转压缩机的能效、保证压缩机稳定性可靠性都具有重大意义。

发明内容

为了克服上述现有技术存在的问题，本实用新型的目的在于提供一种带顶部中间腔的多级旋转压缩机，能够充分有效混合多路进气，分离进气携带液体，又防止过度积油，同时减少低压级滑片摩擦磨损，提高压缩机能效与可靠性。

为了达到上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种带顶部中间腔的多级旋转压缩机，包括壳体10、设置在壳体10内的电机11、电机11驱动的压缩机泵体12以及位于壳体10底部的油池13；所述压缩机泵体12顶部设置有中间腔20，所述中间腔20为压缩机泵体12的上轴承22与上轴承盖23之间围成的空腔，壳体10内部压力高于中间腔20内部压力；所述上轴承22下部紧邻设置低压级气缸21，所述低压级气缸21内设有润滑油腔37，润滑油腔37位于低压级滑片24背部；所述润滑油腔37通过润滑油腔37顶部的低压级集油孔34与中间腔20相连通，且不与泵体12外部油池13连通；

所述中间腔20内设置低压级气缸排气口31、中压进气口32、高压级气缸吸气口33和低压级集油孔34；所述低压级气缸排气口31设置在中间腔20底部，与低压级气缸21相连，由低压级气缸21压缩后的气体经此低压级气缸排气口31排入中间腔20内；所述中压进气口32设在中间腔20侧壁，与制冷或热泵***相连，来自制冷或热泵***的中间压力进气经此中压进气口32排入中间腔20内；所述高压级气缸吸气口33设置在中间腔20底部，与高压级气缸26吸气侧相连，中间腔20内部的气体经此高压级气缸吸气口33排出中间腔20；所述低压级集油孔34设置在中间腔20底部，与低压级气缸21的润滑油腔37相连，中间腔20底部积累的润滑油经此低压级集油孔34进入低压级气缸21的润滑油腔37；

所述中间腔20内部设有划分流道的薄壁，所述薄壁为一条或两条，若为一条，为第一薄壁361，第一薄壁361从中间腔20侧壁起，从低压级气缸排气口31与低压级集油孔34之间处延伸出来，且从低压级气缸排气口31与低压级集油孔34之间，低压级气缸排气口31与高压级气缸吸气口33之间穿过，要求第一薄壁361能够使低压级集油孔34与高压级气缸吸气口33附近的空间连通，且连通后的空间与低压级气缸排气口31附近的空间有效区隔开，延长从低压级气缸排气口31到高压级气缸吸气口33的流道路径；若为两条，为第一薄壁361和第二薄壁362，所述第一薄壁361和为一条时的设置方式相同，第二薄壁362从中间腔20侧壁起，位于中压进气口32一侧处延伸出来，并引导中压进气口32进来的气体沿中间腔内壁侧面流动，第二薄壁362最终延伸至低压级气缸排气口31附近，使得中压进气口32进气的流道与低压级气缸排气口31附近空间相连。

所述第一薄壁361和第二薄壁362，首先，能够引导中压进气口32进气与低压级气缸排气口31进气先相遇，两路进气充分混合后，再通过高压级气缸吸气口33进入高压级气缸26，避免高压级气缸26产生吸气波动；其次，各路进气在薄壁构成的流道中流动，拐弯次数更多，与壁面碰撞几率增大，因此进气中携带的润滑油与制冷剂液体更容易分离出来，沿着壁面汇流至中间腔20底部。

所述中间腔20底部，低压级集油孔34对应位置加工有集油凹槽35，使得中间腔20底部积液优先汇集于低压级集油孔34附近，以保证低压级气缸21的润滑油腔37的储油量充足，从而保证低压级滑片24的供油。

所述高压级气缸吸气口33对应位置加工有凸台38，进一步提高中间腔20储液能力，以避免从低压级集油孔34冒出的润滑油大量流入高压级气缸吸气口33。

所述高压级气缸吸气口33对应位置安装有从高压级气缸26***中间腔20的引气插管25，所述引气插管25底部加工有油孔39，对于中间腔20内部积液，以润滑油为主，当积液液面高于油孔39时，由于油孔39内外气流速度差异产生的静压差及油面高度提供的势能，积液会通过油孔39进入引气插管25内，最终缓慢均匀地吹入高压级气缸26，避免了中间腔20积液过多，也避免了高压级气缸26一次吸入过多液体。

所述的带顶部中间腔的多级旋转压缩机的工作方法：低压级气缸排气从低压级气缸排气口31进入中间腔20内，中压进气从中压进气口32进入中间腔20内，两路进气在第一薄壁361或第一薄壁361和第二薄壁362构筑流道的引导下先充分混合，再通过引气插管25从高压级气缸吸气口33排出中间腔20；

低压级气缸排气与中压进气所携带的润滑油或液态制冷剂，在中间腔内部流道的流动过程中，碰撞在中间腔20内壁与第一薄壁361上或碰撞在中间腔20内壁与第一薄壁361和第二薄壁362上，从而从气体中分离出来，汇集于中间腔20底部；其中液态制冷剂通过从中间腔20内壁面吸热，最终挥发成气态制冷剂并吸入高压级气缸26；润滑油由于高位差，优先汇流至低压级集油孔34处，并通过低压级集油孔34流入低压级气缸21的润滑油腔37中，并为低压级滑片24供油；若中间腔20中润滑油持续累积，液面升高，则当液面高于凸台38后，润滑油漫过凸台38缓慢进入高压级气缸吸气口33中；或对于有引气插管25的结构，当液面高于引气插管25底部的油孔39后，润滑油通过油孔39缓慢进入高压级气缸吸气口33中；最终缓慢均匀地吸入高压级气缸26。

和现有技术相比较，本实用新型具备如下优点：

1、本实用新型通过设计流道薄壁，有效引导各路进气先相遇，充分混合，再进入高压级吸气，避免高压级吸气波动，提高压缩机性能和可靠性。

2、本实用新型通过改变低压级滑片供油腔设计方法，降低低压级气缸滑片背部压力，从而减少低压级滑片摩擦磨损，提升压缩机效率和可靠性。

3、本实用新型通过中间腔内集油孔和集油槽的设计，合理利用了中间腔累积润滑油，有效控制中间腔液体累积，防止高压级气缸吸入大量液体造成液击，保障了压缩机可靠性。

4、本实用新型通过高压级吸气口对应位置的凸台结构或插管，进一步优化中间腔储液能力，也进一步提高压缩机性能与可靠性。

附图说明

图1所示为本实用新型带顶部中间腔的多级旋转压缩机剖视图。

图2所示为本实用新型为本实用新型构成中间腔的上轴承俯视三维示意图。

图3所示为本实用新型中间腔及低压级气缸的局部结构剖面示意图。

图4所示为本实用新型引气插管及对应局部结构的剖面示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细说明。

如图1所示，为本实用新型两级压缩机剖视图。

本实用新型提供一种带顶部中间腔的多级旋转压缩机，以两级压缩机为实施例，所述压缩机包括：壳体10、设置在壳体10内的电机11、电机11驱动的压缩机泵体12以及位于壳体10底部的油池13。所述压缩机泵体12顶部设置有中间腔20。所述中间腔20为压缩机泵体12的上轴承22与上轴承盖23之间围成的空腔。所述上轴承22下部紧邻设置低压级气缸21。

所述多级旋转压缩机的壳体10内部压力高于中间腔20内部压力，其中优选为高背压压缩机。

如图2所示，为本实用新型构成中间腔的上轴承的俯视三维示意图。

所述中间腔20内设置：低压级气缸排气口31、中压进气口32、高压级气缸吸气口33和低压级集油孔34。所述低压级气缸排气口31设置在中间腔20底部，与低压级气缸21相连，由低压级气缸21压缩后的气体经此低压级气缸排气口31排入中间腔20内。所述中压进气口32设在中间腔20侧壁，与制冷或热泵***相连，来自制冷或热泵***的中间压力进气经此中压进气口32排入中间腔20内。所述高压级气缸吸气口33设置在中间腔20底部，与高压级气缸26吸气侧相连，中间腔20内部的气体经此高压级气缸吸气口33排出中间腔20。所述低压级集油孔34设置在中间腔20底部，与低压级气缸21的润滑油腔37相连，中间腔20底部积累的润滑油经此低压级集油孔34进入低压级气缸21的润滑油腔37。

所述中间腔20底部，低压级集油孔34对应位置加工有集油凹槽35。其功能在于：让中间腔20底部积液优先汇集于低压级集油孔34附近，以保证低压级气缸21的润滑油腔37的储油量充足，从而保证低压级滑片24的供油。

所述中间腔20内部，设有划分流道的薄壁。所述薄壁为一条或两条，若为一条，为第一薄壁361，第一薄壁361从中间腔20侧壁起，从低压级气缸排气口31与低压级集油孔34之间处延伸出来，且从低压级气缸排气口31与低压级集油孔34之间，低压级气缸排气口31与高压级气缸吸气口33之间穿过，要求第一薄壁361能够使低压级集油孔34与高压级气缸吸气口33附近的空间连通，且连通后的空间与低压级气缸排气口31附近的空间有效区隔开，延长从低压级气缸排气口31到高压级气缸吸气口33的流道路径。若为两条，为第一薄壁361和第二薄壁362，所述第一薄壁361和为一条时的设置方式相同，第二薄壁362从中间腔20侧壁起，位于中压进气口32一侧处延伸出来，并引导中压进气口32进来的气体沿中间腔内壁侧面流动，第二薄壁362最终延伸至低压级气缸排气口31附近，使得中压进气口32进气的流道与低压级气缸排气口31附近空间相连。所述第一薄壁361和第二薄壁362，其功能在于：第一，能够引导中压进气口32进气与低压级气缸排气口31进气先相遇，两路进气充分混合后，再通过高压级气缸吸气口33进入高压级气缸26，避免高压级气缸26产生吸气波动；第二，各路进气在薄壁构成的流道中流动，拐弯次数更多，与壁面碰撞几率增大，因此进气中携带的润滑油与制冷剂液体更容易分离出来，沿着壁面汇流至中间腔20底部。

如图3所示，为本实用新型中间腔及低压级气缸的局部结构剖面示意图。

所述低压级气缸21内设有润滑油腔37，所述润滑油腔37位于低压级滑片24背部；所述润滑油腔37通过润滑油腔37顶部的低压级集油孔34与中间腔20相连通，且不与泵体12外部油池13连通。

如图4所示，为本实用新型引气插管及对应局部结构的剖面示意图。

所述高压级气缸吸气口33对应位置加工有凸台38，其功能在于：进一步提高中间腔20储液能力，以避免从低压级集油孔34冒出的润滑油大量流入高压级气缸吸气口33。

所述高压级气缸吸气口33对应位置安装有从高压级气缸26***中间腔20的引气插管25，其功能与凸台38相同。所述引气插管25底部加工有油孔39，其功能在于：对于中间腔20内部积液，以润滑油为主，当积液液面高于油孔39时，由于油孔39内外气流速度差异产生的静压差及油面高度提供的势能，积液会通过油孔39进入引气插管25内，最终缓慢均匀地吹入高压级气缸26，避免了中间腔20积液过多，也避免了高压级气缸26一次吸入过多液体。

本实用新型带顶部中间腔的多级旋转压缩机工作方法为：低压级气缸排气从低压级气缸排气口31进入中间腔20内，中压进气从中压进气口32进入中间腔20内，两路进气在第一薄壁361或第一薄壁361和第二薄壁362构筑流道的引导下先充分混合，再通过引气插管25从高压级气缸吸气口33排出中间腔20。

低压级气缸排气与中压进气所携带的润滑油或液态制冷剂，在中间腔内部流道的流动过程中，碰撞在中间腔20内壁与第一薄壁361上或碰撞在中间腔20内壁与第一薄壁361和第二薄壁362上，从而从气体中分离出来，汇集于中间腔20底部。其中液态制冷剂通过从中间腔20内壁面吸热，最终挥发成气态制冷剂并吸入高压级气缸26；润滑油由于高位差，优先汇流至低压级集油孔34处，并通过低压级集油孔34流入低压级气缸21的润滑油腔37中，并为低压级滑片24供油；若中间腔20中润滑油持续累积，液面升高，则当液面高于凸台38后，润滑油漫过凸台38缓慢进入高压级气缸吸气口33中；或对于有引气插管25的结构，当液面高于引气插管25底部的油孔39后，润滑油通过油孔39缓慢进入高压级气缸吸气口33中；最终缓慢均匀地吸入高压级气缸26。

Claims (4)

1.一种带顶部中间腔的多级旋转压缩机，包括壳体(10)、设置在壳体(10)内的电机(11)、电机(11)驱动的压缩机泵体(12)以及位于壳体(10)底部的油池(13)；其特征在于：所述压缩机泵体(12)顶部设置有中间腔(20)，所述中间腔(20)为压缩机泵体(12)的上轴承(22)与上轴承盖(23)之间围成的空腔，壳体(10)内部压力高于中间腔(20)内部压力；所述上轴承(22)下部紧邻设置低压级气缸(21)，所述低压级气缸(21)内设有润滑油腔(37)，润滑油腔(37)位于低压级滑片(24)背部；所述润滑油腔(37)通过润滑油腔(37)顶部的低压级集油孔(34)与中间腔(20)相连通，且不与泵体(12)外部油池(13)连通；

所述中间腔(20)内设置低压级气缸排气口(31)、中压进气口(32)、高压级气缸吸气口(33)和低压级集油孔(34)；所述低压级气缸排气口(31)设置在中间腔(20)底部，与低压级气缸(21)相连，由低压级气缸(21)压缩后的气体经此低压级气缸排气口(31)排入中间腔(20)内；所述中压进气口(32)设在中间腔(20)侧壁，与制冷或热泵***相连，来自制冷或热泵***的中间压力进气经此中压进气口(32)排入中间腔(20)内；所述高压级气缸吸气口(33)设置在中间腔(20)底部，与高压级气缸(26)吸气侧相连，中间腔(20)内部的气体经此高压级气缸吸气口(33)排出中间腔(20)；所述低压级集油孔(34)设置在中间腔(20)底部，与低压级气缸(21)的润滑油腔(37)相连，中间腔(20)底部积累的润滑油经此低压级集油孔(34)进入低压级气缸(21)的润滑油腔(37)；

所述中间腔(20)内部设有划分流道的薄壁，所述薄壁为一条或两条，若为一条，为第一薄壁(361)，第一薄壁(361)从中间腔(20)侧壁起，从低压级气缸排气口(31)与低压级集油孔(34)之间处延伸出来，且从低压级气缸排气口(31)与低压级集油孔(34)之间，低压级气缸排气口(31)与高压级气缸吸气口(33)之间穿过，要求第一薄壁(361)能够使低压级集油孔(34)与高压级气缸吸气口(33)附近的空间连通，且连通后的空间与低压级气缸排气口(31)附近的空间有效区隔开，延长从低压级气缸排气口(31)到高压级气缸吸气口(33)的流道路径；若为两条，为第一薄壁(361)和第二薄壁(362)，所述第一薄壁(361)和为一条时的设置方式相同，第二薄壁(362)从中间腔(20)侧壁起，位于中压进气口(32)一侧处延伸出来，并引导中压进气口(32)进来的气体沿中间腔内壁侧面流动，第二薄壁(362)最终延伸至低压级气缸排气口(31)附近，使得中压进气口(32)进气的流道与低压级气缸排气口(31)附近空间相连。

2.根据权利要求1所述的一种带顶部中间腔的多级旋转压缩机，其特征在于：所述中间腔(20)底部，低压级集油孔(34)对应位置加工有集油凹槽(35)，使得中间腔(20)底部积液优先汇集于低压级集油孔(34)附近。

3.根据权利要求1所述的一种带顶部中间腔的多级旋转压缩机，其特征在于：所述高压级气缸吸气口(33)对应位置加工有凸台(38)。

4.根据权利要求1所述的一种带顶部中间腔的多级旋转压缩机，其特征在于：所述高压级气缸吸气口(33)对应位置安装有从高压级气缸(26)***中间腔(20)的引气插管(25)，所述引气插管(25)底部加工有油孔(39)。

Images