專利名稱：一種氣體壓縮機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及裝于車輛或其他系統(tǒng)內(nèi)的一種氣體壓縮機(jī)，更具體地說是涉及一種在不降低油分離功能(此項(xiàng)功能為壓縮機(jī)所需)并在很長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)能保持不變的油分離功能的情況下，可以降低整個(gè)壓縮機(jī)的成本的氣體壓縮機(jī)。
背景技術(shù)：
在此種類型的傳統(tǒng)的氣體壓縮機(jī)中，如圖11所示，壓縮機(jī)殼體1內(nèi)有內(nèi)圓周面基本上成橢圓形的汽缸2，在汽缸2的兩個(gè)端面分別裝有側(cè)缸蓋3、4。
在同一圖所示的氣體壓縮機(jī)中，殼體1由一端開口的箱體1-1和安裝在該開口端的前端罩1-2組成。第二排放腔5和吸入腔6位于殼體1里邊。第二排放腔5位于上述壓縮機(jī)殼體1的內(nèi)部密封端和所述側(cè)缸蓋3之間，吸入腔6位于前端罩1-2的內(nèi)表面?zhèn)让婧土硪粋?cè)缸蓋4之間。轉(zhuǎn)子7橫向置于汽缸2內(nèi)。轉(zhuǎn)子7由側(cè)缸蓋3、4的軸承9和軸向延伸的轉(zhuǎn)軸8可轉(zhuǎn)動(dòng)地支承。如圖12所示，在轉(zhuǎn)子7的外圓周側(cè)面上形成多個(gè)長(zhǎng)孔狀的葉片槽11。葉片12逐一裝在這些葉片槽11內(nèi)。葉片12可從轉(zhuǎn)子7的外圓周面朝向汽缸2的內(nèi)壁伸出或縮回。
汽缸2的內(nèi)腔由每個(gè)葉片12的兩個(gè)頂端表面、轉(zhuǎn)子7的外圓周面、側(cè)缸蓋3、4的內(nèi)表面以及汽缸2的內(nèi)壁分隔成多個(gè)小室。分隔開的小室組成壓縮腔13。汽缸2內(nèi)的壓縮腔13按圖12中箭頭所示方向旋轉(zhuǎn)并重復(fù)地改變其體積。
當(dāng)壓縮腔13的體積改變時(shí)，如果體積變大，吸入腔6內(nèi)的低壓制冷介質(zhì)氣體經(jīng)側(cè)缸蓋3、4的吸入口15和抽吸通道14被吸入壓縮腔13內(nèi)。當(dāng)壓縮腔13的體積開始減小時(shí)，壓縮腔13內(nèi)的制冷介質(zhì)氣體由于體積的減小而開始被壓縮。然后，當(dāng)壓縮腔13的體積接近最小值時(shí)，位于汽缸橢圓短直徑部分的汽缸排放孔16的針閥17打開。因此，壓縮腔13內(nèi)的高壓制冷介質(zhì)氣體經(jīng)由汽缸排放孔16被排放至汽缸2的外部空間的第一排放腔18中，然后進(jìn)一步經(jīng)氣體通道19和油分離器20進(jìn)入第二排放腔5一邊。在這種情況下，潤(rùn)滑油呈霧狀包含在排放至排放腔18中的高壓制冷介質(zhì)氣體中。潤(rùn)滑油成分被分離是通過與構(gòu)成油分離器20的金屬網(wǎng)格或類似結(jié)構(gòu)碰撞實(shí)現(xiàn)的。
注意，如圖13所示，如此分離的潤(rùn)滑油成分滴下并儲(chǔ)存在第二排放腔5底部的機(jī)油箱22中。排入第二排放腔5的高壓制冷介質(zhì)氣體的壓力也加在機(jī)油箱22中。施有排放壓力Pd的機(jī)油箱22中的潤(rùn)滑油依次經(jīng)過側(cè)缸蓋3、4，汽缸2的油孔23，軸承9的縫隙，側(cè)缸蓋3、4的相對(duì)表面上形成的供油槽被送至葉片12底部的背壓腔24中。
不過，在上述傳統(tǒng)氣體壓縮機(jī)中，如圖11所示，側(cè)缸蓋3和油分離器20從結(jié)構(gòu)上來看為分離的部件，在該結(jié)構(gòu)中，將包含潤(rùn)滑油的高壓制冷介質(zhì)氣體引入油分離器20側(cè)邊的氣體通道19在側(cè)缸蓋3的安裝基準(zhǔn)面和油分離器20之間形成。因此，不僅需要大量的部件，如將油分離器20安裝在側(cè)缸蓋3上的油分離器鎖緊螺栓26(見圖13)，安裝部分的密封件等，而且也需要在壓縮機(jī)生產(chǎn)線上將油分離器20裝配在側(cè)缸蓋3上的裝配步驟。所以，就有許多增加成本的因素，導(dǎo)致了整個(gè)壓縮機(jī)成本的增加。
另外，在上述傳統(tǒng)氣體壓縮機(jī)中，如圖13所示，油分離器20通過油分離器鎖緊螺栓26固定在側(cè)缸蓋3上。因此，如果因油分離器鎖緊螺栓26的松動(dòng)而出現(xiàn)什么故障，比如說，當(dāng)鎖緊螺栓26松動(dòng)，側(cè)缸蓋3和油分離器20的安裝基準(zhǔn)面被打開，從而隔斷氣體通道19，在油被分離之前，高壓制冷介質(zhì)氣體就從縫隙處泄露到氣體通道19的外部，從而造成油分離性能的降低等等。也就是說，難以在很長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)保持不變的油分離功能。

發(fā)明內(nèi)容
為解決上述問題，本發(fā)明的第一個(gè)目的是提供一種適合減少整個(gè)設(shè)備成本，同時(shí)又能減少裝配步驟和油分離器的相關(guān)部件的氣體壓縮機(jī)，第二個(gè)目的是提供一種設(shè)有油分離器的氣體壓縮機(jī)，并要求該油分離器在很長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)保持壓縮機(jī)所需的不變油分離功能方面具有很高的可靠性。
為了達(dá)到上述目的，根據(jù)本發(fā)明，一種氣體壓縮機(jī)包括壓縮機(jī)殼體內(nèi)的汽缸；裝在汽缸兩端面的側(cè)缸蓋；用來將高壓制冷介質(zhì)氣體排入第一排放腔的汽缸排放口，其中，所述高壓制冷介質(zhì)氣體包含在汽缸壓縮腔內(nèi)被壓縮的潤(rùn)滑油，所述第一排放腔為汽缸的外部空間；位于壓縮機(jī)內(nèi)部密封端和一個(gè)側(cè)缸蓋之間的第二排放腔；將包含在從第一排放腔引入到第二排放腔的高壓制冷介質(zhì)氣體內(nèi)的潤(rùn)滑油成分分離的油分離器。該油分離器由與一個(gè)側(cè)缸蓋成一體的排放管組成，所述排放管的一個(gè)末端設(shè)有朝向第一排放腔的開口，其另一末端開向壓縮機(jī)殼體的內(nèi)壁。
根據(jù)本發(fā)明，所述氣體壓縮機(jī)的特征在于，該排放管由一根從第一排放腔朝向壓縮機(jī)殼體的內(nèi)壁直線延伸的直管組成。
根據(jù)本發(fā)明，所述氣體壓縮機(jī)的特征在于，所述排放管的一端開向第一排放腔，同時(shí)另一端在第一排放腔后的并與其非?？拷奈恢贸驂嚎s機(jī)殼體的內(nèi)壁。
根據(jù)本發(fā)明，所述氣體壓縮機(jī)的特征在于，所述側(cè)缸蓋中的一個(gè)與所述排放管成一體地澆鑄而成。
根據(jù)本發(fā)明，所述氣體壓縮機(jī)的特征在于，所述形成一個(gè)側(cè)缸蓋與所述排放管整體結(jié)構(gòu)的構(gòu)造采用了以下一種結(jié)構(gòu)，所述側(cè)缸蓋設(shè)有與第一排放腔相通的壓緊配合管孔，所述排放管的一端壓緊配合在該壓緊配合管孔中。
根據(jù)本發(fā)明，所述氣體壓縮機(jī)的特征在于，所述形成一個(gè)側(cè)缸蓋與所述排放管整體結(jié)構(gòu)的構(gòu)造采用了以下一種結(jié)構(gòu)，在該結(jié)構(gòu)中，所述側(cè)缸蓋設(shè)有與第一排放腔相通的螺紋孔，在所述排放管的外圓周表面設(shè)有螺紋部分，所述螺紋部分與所述螺紋孔配合，并經(jīng)擰緊和固定。
根據(jù)本發(fā)明，所述氣體壓縮機(jī)的特征在于，從排放管的處于壓縮機(jī)內(nèi)壁一側(cè)的開孔端到壓縮機(jī)內(nèi)壁的距離滿足下列方程(1)(πD2/4)≤πDL ------方程(1)其中，L為所述距離，D為所述排放管的處于壓縮機(jī)殼體內(nèi)壁一側(cè)的開口端的內(nèi)徑。
根據(jù)本發(fā)明，所述氣體壓縮機(jī)的特征在于，所述開口的面積比滿足下列方程(2)S1/S2≥0.7------方程(2)其中，S1為所述排放管的處于壓縮機(jī)殼體內(nèi)壁一側(cè)的開口的面積，S2為所述排放管的處于第一排放腔一側(cè)的開口端的面積。
根據(jù)本發(fā)明，在汽缸壓縮腔內(nèi)經(jīng)壓縮的高壓制冷介質(zhì)氣體經(jīng)汽缸排放孔被排入汽缸外部空間的第一排放腔。排放后的高壓制冷介質(zhì)氣體經(jīng)過排放管立即與壓縮機(jī)殼體的內(nèi)壁發(fā)生碰撞并保持了高流速。高壓制冷介質(zhì)氣體中的潤(rùn)滑油成分通過碰撞被分離。


圖1為本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的剖視圖；圖2為將圖1所示沿箭頭方向看過去的視圖；圖3為解釋性的視圖，顯示了本發(fā)明的實(shí)施例和可比較例子的油分離性能的比較測(cè)試結(jié)果；圖4為解釋性的視圖，顯示了對(duì)排放管直徑和油分離性能的相互關(guān)系以及排放管的另一端到壓縮機(jī)殼體的內(nèi)壁的距離與油分離性能之間的相互關(guān)系的研究測(cè)試結(jié)果；圖5A顯示了對(duì)排放管直徑和根據(jù)本發(fā)明的氣體壓縮機(jī)的動(dòng)態(tài)功率之間的相互關(guān)系進(jìn)行研究的測(cè)試結(jié)果；圖5B顯示了對(duì)排放管直徑和高壓制冷介質(zhì)氣體的排放流速之間的相互關(guān)系進(jìn)行研究的測(cè)試結(jié)果；圖5C是所述兩種測(cè)試結(jié)果的實(shí)際測(cè)量值的解釋性圖表；圖6為顯示根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例的主要部分的解釋性視圖；圖7為顯示根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例的主要部分的解釋性視圖；圖8為根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例的剖視圖；圖9為圖8沿線B-B剖開的剖視圖；圖10為圖9從箭頭C所示方向看過去的視圖；圖11為傳統(tǒng)氣體壓縮機(jī)的剖視圖；圖12為圖11沿線A-A剖開的放大剖視圖；圖13為圖11沿線B-B剖開的剖視圖。
具體實(shí)施例方式
下面將參考圖1到圖10對(duì)根據(jù)本發(fā)明的氣體壓縮機(jī)的一個(gè)實(shí)施例予以說明。
圖1為剖視圖，顯示了根據(jù)本發(fā)明的氣體壓縮機(jī)的一個(gè)實(shí)施例。該氣體壓縮機(jī)的一些基本結(jié)構(gòu)與傳統(tǒng)氣體壓縮機(jī)的基本結(jié)構(gòu)相同，如下面的布置方式汽缸2位于壓縮機(jī)殼體1的內(nèi)部；側(cè)缸蓋3、4裝在汽缸2的兩個(gè)端面上；第二排放腔5位于側(cè)缸蓋3和壓縮機(jī)殼體1的內(nèi)側(cè)密封端之間，還有如下布置方式在汽缸2的壓縮腔13內(nèi)經(jīng)壓縮的高壓制冷介質(zhì)氣體經(jīng)過汽缸排放孔16被排入汽缸外部空間的第一排放腔18中，等等。因此，同樣的部件用同樣的參考數(shù)字來標(biāo)明，有關(guān)的一些細(xì)節(jié)說明將被省略。
在根據(jù)此實(shí)施例的氣體壓縮機(jī)中，如圖1所示，潤(rùn)滑油呈霧狀包含在排入第一排放腔18的高壓制冷介質(zhì)氣體中。包含潤(rùn)滑油的高壓制冷介質(zhì)氣體被引入第二排放腔5一側(cè)。管路結(jié)構(gòu)的油分離器20在此實(shí)施例中為一種將霧狀潤(rùn)滑油成分從高壓制冷介質(zhì)氣體中分離出來的裝置，下面將有說明。
根據(jù)本實(shí)施例的油分離器20由與側(cè)缸蓋3成一體并作為側(cè)缸蓋3的后端部分的排放管30組成。排放管30的一端開在第一排放腔18內(nèi)，另一端朝向壓縮機(jī)殼體1的內(nèi)壁。另外，在此實(shí)施例中，直管30-1用作排放管30。直管30-1與側(cè)缸蓋3成一體形成，并同時(shí)從第一排放腔18朝向壓縮機(jī)殼體1的內(nèi)壁延伸。排放管30的一端30a開在第一排放腔18一側(cè)，其另一端30b，也即排放管30處于壓縮機(jī)殼體1內(nèi)壁一側(cè)的開口端幾乎與壓縮機(jī)殼體內(nèi)壁1b接觸。
也就是說，在本實(shí)施例中，如上所述直管30-1形狀的排放管30形成了從第一排放腔18一直到壓縮機(jī)殼體內(nèi)壁1b跟前的沒有旁路的直線型高壓制冷介質(zhì)氣體的排放路徑。
采用如上所述的沒有旁路的排放路徑結(jié)構(gòu)的原因是，可以防止高壓制冷介質(zhì)氣體的高流速因旁路而減小，并可以造成高壓制冷介質(zhì)氣體對(duì)壓縮機(jī)殼體內(nèi)壁1b的碰撞，從而有效地將高壓制冷介質(zhì)氣體中的潤(rùn)滑油成分分離出來。
另外，在此實(shí)施例中，如上所述，排放管30的另一端30b幾乎與壓縮機(jī)殼體內(nèi)壁1b接觸。為什么采用這樣的結(jié)構(gòu)是為了增大油分離功能，以及造成可能具有最高流速的高壓制冷介質(zhì)氣體與壓縮機(jī)殼體內(nèi)壁1b的碰撞，還有造成可能最大量的高壓制冷介質(zhì)氣體與壓縮機(jī)殼體內(nèi)壁1b的碰撞。
也就是，將剛從排放管30流出的高壓制冷介質(zhì)氣體的流速與處于與此處一定距離的高壓制冷介質(zhì)氣體的流速相比，剛從排放管30流出的高壓制冷介質(zhì)氣體的流速最高。因此，為了讓高壓制冷介質(zhì)氣體以高速與壓縮機(jī)殼體內(nèi)壁1b相撞，采用排放管30的另一端30b與壓縮機(jī)殼體內(nèi)壁1b幾乎接觸的結(jié)構(gòu)比較合適。另外，如果排放管30的另一端30b到壓縮機(jī)殼體內(nèi)壁1b的距離太大，可以認(rèn)為在從排放管30噴出的一部分高壓制冷介質(zhì)氣體在未與壓縮機(jī)殼體內(nèi)壁1b相撞之前分流到第二排放腔5中去了，結(jié)果降低了高壓制冷介質(zhì)氣體與壓縮機(jī)殼體內(nèi)壁1b的碰撞量。因此，為了讓大量的高壓制冷介質(zhì)氣體與壓縮機(jī)殼體內(nèi)壁1b相撞，最好是縮短排放管30的另一端30b到壓縮機(jī)殼體內(nèi)壁1b的距離。
附帶地，如果只考慮到增大油分離功能，如上所述，縮短排放管30的另一端30b到壓縮機(jī)殼體內(nèi)壁1b的距離L比較適宜。但是如果距離L太小，就會(huì)出現(xiàn)一個(gè)問題，即氣體壓縮機(jī)的動(dòng)態(tài)功率增加，而制冷效率降低。原因是當(dāng)高壓制冷介質(zhì)氣體從排放管30的另一端30b噴出時(shí)，壓縮機(jī)殼體內(nèi)壁1b的阻力變得很大，并且從排放管30的另一端30b噴出的高壓制冷介質(zhì)氣體的量將減少。因此，考慮到壓縮機(jī)的動(dòng)態(tài)功率和制冷能力的關(guān)系，上述距離L有一個(gè)固定的下限。下面將對(duì)距離L的下限予以說明。
從基本觀點(diǎn)來看，如果將等同于或大于所述排放管30的另一端30b的開口面積的高壓制冷介質(zhì)氣體的排放通道固定在成為高壓制冷介質(zhì)氣體排放口的排放管30的另一端30b一側(cè)，高壓制冷介質(zhì)氣體從排放管30的另一端30b的排放會(huì)變得很順暢，氣體壓縮機(jī)的制冷能力的降低和動(dòng)態(tài)功率的增大都會(huì)變得很小以至于可以忽略。
因此，在排放管30的另一端30b和壓縮機(jī)殼體內(nèi)壁1b之間設(shè)置了直徑和上述排放管的另一端30b內(nèi)徑D相同的圓柱縫隙。該圓柱縫隙的外圓周部分成為了高壓制冷介質(zhì)氣體的排放通道。因此，如果圓柱縫隙的外圓周表面積(＝πDL)至少等于或大于排放管的另一端30b的開口面積(＝πD2/4)時(shí)，下列方程成立，也不會(huì)存在氣體壓縮機(jī)的動(dòng)態(tài)功率增加或制冷能力的降低。
πD2/4≤πDL ------方程(1)D排放管的另一端30b的內(nèi)徑L從排放管的另一端30b到壓縮機(jī)殼體內(nèi)壁1b的距離因此，從排放管的另一端30b到壓縮機(jī)殼體內(nèi)壁1b的距離的下限從方程(1)得出是D/4。注意，距離L的上限根據(jù)氣體壓縮機(jī)所需的油分離性能來決定。這就是為什么距離越大，高壓制冷介質(zhì)氣體對(duì)壓縮機(jī)殼體內(nèi)壁1b的碰撞量如上所述變小，從而油分離性能也下降的緣故。
假定S1為排放管30的另一端30b的開口(處于壓縮機(jī)殼體內(nèi)壁一側(cè)的開口)的面積，S2為排放管30的一端30a的開口(處于第一排放腔一側(cè)的開口)的面積，下面將對(duì)開口面積比(S1/S2)作說明。最好是讓該比值滿足下列方程(2)S1/S2≥0.7 方程(2)原則上，當(dāng)開口面積比(S1/S2)不大于1時(shí)，作為高壓制冷介質(zhì)氣體排放口的排放管的另一端30b的開口窄于排放管的一端30a的開口。因此將高壓制冷介質(zhì)氣體從排放管的另一端30b噴出很困難。高壓制冷介質(zhì)氣體的排放流速降低。所以可以認(rèn)為氣體壓縮機(jī)的動(dòng)態(tài)功率增加而其制冷能力下降。尤其是，如果開口面積比(S1/S2)不大于0.7，氣體壓縮機(jī)的動(dòng)態(tài)功率增加而其制冷能力下降的現(xiàn)象就愈發(fā)明顯。注意，如果開口面積比(S1/S2)不小于1，則作為高壓制冷介質(zhì)氣體排放口的排放管的另一端30b的開口寬于排放管的一端30a的開口，不會(huì)有高壓制冷介質(zhì)氣體從排放管的另一端30b噴出很困難的現(xiàn)象，也不會(huì)有高壓制冷介質(zhì)氣體的排放流速降低的現(xiàn)象。因此，就不用擔(dān)心氣體壓縮機(jī)的動(dòng)態(tài)功率增加而其制冷能力下降。因此，開口面積比(S1/S2)的下限為0.7。但在設(shè)計(jì)上只有一個(gè)設(shè)備尺寸造成的開口面積比(S1/S2)的上限，理論上該上限為無限。
如上所述，為了將排放管30與側(cè)缸蓋3一體地形成，將側(cè)缸蓋3與排放管30整體鑄造造就可以了。在此實(shí)施例中，側(cè)缸蓋3與排放管30作為鑄造整體而一體形成。
另外，現(xiàn)在參考圖13，在根據(jù)此實(shí)施例的氣體壓縮機(jī)中采用了這樣一種結(jié)構(gòu)，在該結(jié)構(gòu)中，抽吸和壓縮沖程在轉(zhuǎn)子7的轉(zhuǎn)角從0到180度的轉(zhuǎn)動(dòng)過程中完成，在接下來的180到360度的過程中又完成抽吸和壓縮沖程。由汽缸排放口16，第一排放腔18等組成的總共兩個(gè)排放部分分別處于繞轉(zhuǎn)軸8以180度間隔的直徑方向的相對(duì)位置。如圖2所示，由于此實(shí)施例中兩個(gè)包括第一排放腔18的排放部分的位置關(guān)系，兩個(gè)排放管30也處于繞轉(zhuǎn)軸8以180度間隔的直徑方向的相對(duì)位置。
下面將參考圖1和圖2對(duì)根據(jù)該實(shí)施例的氣體壓縮機(jī)進(jìn)行說明。
在與此實(shí)施例對(duì)應(yīng)的氣體壓縮機(jī)中，如圖1所示，在汽缸2的壓縮腔13(見圖13)內(nèi)被壓縮的高壓制冷介質(zhì)氣體經(jīng)過汽缸排放口16被排入第一排放腔18。剛經(jīng)排放的高壓制冷介質(zhì)氣體經(jīng)過排放管30以很高的流速與壓縮機(jī)殼體1的內(nèi)壁的碰撞。該碰撞使得高壓制冷介質(zhì)氣體的潤(rùn)滑油成分從該氣體中被分離出來。
在與此實(shí)施例對(duì)應(yīng)的氣體壓縮機(jī)中，如圖2所示，由于兩個(gè)排放管30和30處于繞轉(zhuǎn)軸8以180度間隔的直徑方向的相對(duì)位置，從所述兩個(gè)排放管30和30排出的高壓制冷介質(zhì)氣體將互相碰撞。該氣體碰撞使得高壓制冷介質(zhì)氣體的潤(rùn)滑油成分從該氣體中被分離出來。
附帶地，和傳統(tǒng)情況一樣，如上所述被分離出的潤(rùn)滑油滴下并儲(chǔ)存在第二排放腔5底部的機(jī)油箱22中。經(jīng)過油分離的高壓制冷介質(zhì)氣體從第二排放腔5中通過壓縮機(jī)殼體1的外部排放口1a流動(dòng)并被輸送至外部空調(diào)系統(tǒng)。
如上所述，在與此實(shí)施例對(duì)應(yīng)的氣體壓縮機(jī)中，采用了帶有管結(jié)構(gòu)的油分離器20，其中，所述管結(jié)構(gòu)由與側(cè)缸蓋3一體形成的排放管30組成。因此，和圖12所示的傳統(tǒng)的油分離器20的結(jié)構(gòu)不一樣，由于此結(jié)構(gòu)，可以不使用一些密封件如油分離過濾器21，油分離器鎖緊螺栓26，O形圖等。所以減少了部件數(shù)量和在壓縮機(jī)生產(chǎn)線上的油分離器的裝配步驟。
另外，在與此實(shí)施例對(duì)應(yīng)的氣體壓縮機(jī)中，由于側(cè)缸蓋3與排放管30成整體的鑄造結(jié)構(gòu)，就不存在讓高壓制冷介質(zhì)氣體泄露的部分，也不會(huì)和傳統(tǒng)的油分離器20一樣出現(xiàn)油分離器鎖緊螺栓26的松動(dòng)現(xiàn)象。由于高壓制冷介質(zhì)氣體的排放路徑由第一排放腔18直至壓縮機(jī)殼體1的內(nèi)壁前并沒有其他旁路，所以高壓制冷介質(zhì)氣體就能以高流速通過該排放路徑碰撞到壓縮機(jī)殼體1的內(nèi)壁，可以將包含在高壓制冷介質(zhì)氣體中的潤(rùn)滑油成分有效地分離出來，同時(shí)在很長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)能保持油分離功能不變。
圖3顯示了根據(jù)本發(fā)明的產(chǎn)品和比較例子間油分離效果的測(cè)試比較結(jié)果。圖3A顯示了在壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速為800轉(zhuǎn)/分鐘(后面用‘Nc’代表轉(zhuǎn)速)時(shí)壓縮機(jī)殼體內(nèi)油量的調(diào)查結(jié)果，圖3B顯示了在壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速為700轉(zhuǎn)/分鐘(后面用‘Nc’代表轉(zhuǎn)速)時(shí)壓縮機(jī)殼體內(nèi)油量的調(diào)查結(jié)果。
此處，對(duì)被測(cè)試的對(duì)象作簡(jiǎn)要說明，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例針對(duì)如同上面實(shí)施例中的帶有兩個(gè)排放管的油分離器結(jié)構(gòu)，比較例子1針對(duì)兩個(gè)排放管在排放路徑上統(tǒng)一為一個(gè)的結(jié)構(gòu)，而比較例子2針對(duì)排放管在長(zhǎng)度方向成螺旋形的結(jié)構(gòu)，比較例子2針對(duì)傳統(tǒng)的帶有由金屬網(wǎng)格組成的油分離器過濾器的油分離器結(jié)構(gòu)。
在圖3的測(cè)試比較結(jié)果中，對(duì)根據(jù)本發(fā)明的或比較例子1和2中排放管結(jié)構(gòu)與比較例子3中的金屬網(wǎng)格組成的油分離器過濾器結(jié)構(gòu)作了比較，盡管前者的壓縮機(jī)殼體內(nèi)的油量要少，但通過相互比較排放管結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)，本發(fā)明的實(shí)施例的壓縮機(jī)殼體內(nèi)的油量是相對(duì)最多的，該結(jié)果還表明，油量的所述最大值和金屬網(wǎng)格組成的油分離器(比較例子3)的油量值相似。由此，在針對(duì)油分離器排放管結(jié)構(gòu)的情況下，可以很安全地說，由于能增大油分離功能，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的設(shè)有兩個(gè)排放管的形式是最適宜的。
圖4顯示了上述根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例中的排放管直徑和油分離性能之間的關(guān)系的研究測(cè)試結(jié)果，還顯示了從排放管的另外一端到壓縮機(jī)殼體內(nèi)壁的距離與油分離性能之間的關(guān)系的研究測(cè)試結(jié)果。
注意，在附圖中，Φ10、Φ7、Φ4為排放管直徑。圖4A還顯示了當(dāng)壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速為700轉(zhuǎn)/分鐘和排放壓力Pd＝10kgf/cm2G的情況下壓縮機(jī)殼體內(nèi)以油面高度來計(jì)油量的研究結(jié)果。圖4B還顯示了當(dāng)壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速為700轉(zhuǎn)/分鐘和排放壓力Pd＝15kgf/cm2G的情況下壓縮機(jī)殼體內(nèi)以油面高度來計(jì)油量的研究結(jié)果，圖4C顯示了當(dāng)壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速為7000轉(zhuǎn)/分鐘和排放壓力Pd＝21kgf/cm2G的情況下壓縮機(jī)殼體內(nèi)以油面高度來計(jì)油量的研究結(jié)果。在圖A、圖B、圖C中，盡管壓縮機(jī)殼體內(nèi)的油面高度都已繪出，橫坐標(biāo)位置是為了方便油面高度相互之間的比較而定，由于在傳統(tǒng)情況中不存在排放管，也就不存在排放管到壓縮機(jī)殼體內(nèi)壁的距離的概念了。
從圖4的測(cè)試結(jié)果可以很清楚地看出，對(duì)于每種排放管直徑所進(jìn)行的壓縮機(jī)殼體內(nèi)油量的比較，可以得出的是，在排放管采用直徑Φ7時(shí)的壓縮機(jī)殼體內(nèi)油量最大。因此，為了增大油分離性能，排放管直徑約為Φ7是最適宜的。
從圖4中的油分離性能和排放管的另一端到壓縮機(jī)殼體內(nèi)壁的距離L的相互關(guān)系可以看出，在該測(cè)試中，當(dāng)距離L為5毫米時(shí)，與傳統(tǒng)情況相比(圖12示出了傳統(tǒng)氣體壓縮機(jī))，壓縮機(jī)殼體內(nèi)油量出現(xiàn)了顯著的增加，并且還有一個(gè)趨勢(shì)，即距離L越長(zhǎng)，壓縮機(jī)殼體內(nèi)油量越少。另外，還可以看出，為了得到比傳統(tǒng)情況(見圖4C)更好的油分離性能，距離L不能超出10到15毫米的范圍。因此，如果距離L在10到15毫米的范圍內(nèi)，就可以得到比傳統(tǒng)情況要好的油分離性能。
另外，如果排放管的另一端到壓縮機(jī)殼體內(nèi)壁的距離保持常值，則發(fā)現(xiàn)排放管的長(zhǎng)度對(duì)油分離性能沒有什么影響。
圖5A示出了排放管直徑和上述根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例中的氣體壓縮機(jī)的動(dòng)態(tài)功率之間關(guān)系的研究測(cè)試結(jié)果，圖5B排放管直徑和上述根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例中的制冷循環(huán)中制冷介質(zhì)流速的相互關(guān)系的研究測(cè)試結(jié)果，圖5C顯示了這兩種測(cè)試結(jié)果的實(shí)際測(cè)量值。注意，制冷循環(huán)中制冷介質(zhì)的流速與氣體壓縮機(jī)的制冷能力有著很密切的關(guān)系。當(dāng)制冷循環(huán)中制冷介質(zhì)的流速很高時(shí)，制冷能力也高。當(dāng)流速低是，制冷能力也低。因此，在本測(cè)試中，作為制冷能力的一種指標(biāo)，制冷循環(huán)的制冷介質(zhì)的流速被予以了測(cè)量。
在附圖中，Φ10管表示排放管30在另一端30b(處于壓縮機(jī)殼體內(nèi)壁一側(cè)的開口端)處的開口直徑為10毫米，同樣的方式，Φ7管和Φ3管分別表示排放管30的開口直徑為7毫米和3毫米。在這種情況下，對(duì)于任何排放管30，其末端30a處(處于第一排放腔一側(cè)的末端)的開口的直徑都為10毫米。同一附圖的測(cè)試條件為轉(zhuǎn)速為800轉(zhuǎn)/分鐘到3000轉(zhuǎn)/分鐘，排放壓力Pd＝1.37Mpa(14kgf/cm2G)，抽吸壓力Ps＝0.196Mpa(2kgf/cm2G)，過熱度SH＝10deg，過冷度SC＝5deg。
從圖5A可以很明顯地看出，當(dāng)使用粗些的排放管(Φ10管)時(shí)，氣體壓縮機(jī)的動(dòng)態(tài)功率變小。從圖5B可以很明顯地看出，當(dāng)使用粗些的排放管(Φ10管)時(shí)，制冷循環(huán)的制冷介質(zhì)的流速升高。因此，可以得出，當(dāng)使用排放管(Φ10管)時(shí)，氣體壓縮機(jī)的制冷能力變強(qiáng)。
參考圖5，考慮到氣體壓縮機(jī)基于排放管一端30a與另一端30b的開口面積比的動(dòng)態(tài)功率和制冷能力，在采用Φ10管時(shí)，開口面積比最大為1，可以得出此時(shí)氣體壓縮機(jī)的動(dòng)態(tài)功率最小，制冷能力最強(qiáng)?？梢缘贸霎?dāng)開口面積比從0.7(采用Φ7管時(shí)的開口面積比)逐漸降至0.3(采用Φ3管時(shí)的開口面積比)時(shí)，氣體壓縮機(jī)的動(dòng)態(tài)功率增加，制冷能力降低。因此，考慮到這種測(cè)試結(jié)果，為了防止氣體壓縮機(jī)制冷能力降低而動(dòng)態(tài)功率增大，最好讓上述開口面積比在0.7到1.0之間。
注意，在上述實(shí)施例中，側(cè)缸蓋3和排放管30成整體鑄造。不過，除了整體鑄造，將側(cè)缸蓋3和排放管30呈整體形成的方式還有壓緊配合整體結(jié)構(gòu)，如圖6所示，或圖7所示的螺紋緊固結(jié)構(gòu)。
在圖6所示的壓緊配合結(jié)構(gòu)中，在側(cè)缸蓋3上開有與第一排放腔18相通的壓緊配合管孔31，同時(shí)，排放管30的一端30a壓緊配合在該壓緊配合管孔31中。
在如圖7所示的螺紋緊固結(jié)構(gòu)中，在側(cè)缸蓋3上開有與第一排放腔18相通的螺紋孔32，而排放管30的一端30a的外圓周面上相成有螺紋部分33。螺紋部分33與上述螺紋孔32配合并擰緊在一起。
在上述實(shí)施例中，直管30-1被做成將高壓制冷介質(zhì)氣體以高速碰撞壓縮機(jī)殼體1內(nèi)壁的裝置，并避免了排放路徑的旁路。不過，有一種取代方式，如圖8所示，可以使用長(zhǎng)度比上述實(shí)施例要短的排放管30。在該結(jié)構(gòu)中，排放管30的一端30a以和上述實(shí)施例的一樣方式開在第一排放腔18一側(cè)。不過，如圖9所示，排放管30的另一端30b處于離第一排放腔18非常近的位置并朝向壓縮機(jī)殼體1內(nèi)壁。這樣，如上所述，由于到壓縮機(jī)殼體1內(nèi)壁的距離縮短，因此大量的高壓制冷介質(zhì)氣體在流速不降低的情況下碰撞在壓縮機(jī)殼體1內(nèi)壁上。
在根據(jù)本發(fā)明的氣體壓縮機(jī)中，如上所述，由于油分離器的管結(jié)構(gòu)僅僅由與側(cè)缸蓋做成一體的排放管組成，就沒有必要和傳統(tǒng)的油分離器一樣使用一些密封件，如油分離器過濾器，油分離器鎖緊螺栓，O形圈等。所以，可以減少這些部件的數(shù)目以及減少在壓縮機(jī)生產(chǎn)線上裝配該油分離器的裝配步驟，從而可以降低整個(gè)設(shè)備的成本。
另外，在根據(jù)本發(fā)明的氣體壓縮機(jī)中，如上所述，由于側(cè)缸蓋當(dāng)中的一個(gè)與排放管成整體的鑄造結(jié)構(gòu)，就不存在在油分離前讓高壓制冷介質(zhì)氣體泄露的部分，也不會(huì)和傳統(tǒng)的油分離器一樣出現(xiàn)油分離器鎖緊螺栓26的松動(dòng)現(xiàn)象。由于高壓制冷介質(zhì)氣體的排放路徑由第一排放腔18直至壓縮機(jī)殼體1的內(nèi)壁跟前并沒有旁路，所以高壓制冷介質(zhì)氣體就能以高流速通過該排放路徑碰撞到壓縮機(jī)殼體1的內(nèi)壁，可以將包含在高壓制冷介質(zhì)氣體中的潤(rùn)滑油成分有效地分離出來，同時(shí)在很長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)能是油分離功能保持不變。
權(quán)利要求
1.一種氣體壓縮機(jī)包括位于壓縮機(jī)殼體內(nèi)的汽缸；裝在所述汽缸兩端面的側(cè)缸蓋；一汽缸排放口用來將包含潤(rùn)滑油并在所述汽缸內(nèi)的壓縮腔中被壓縮的高壓制冷介質(zhì)氣體排入第一排放腔；一第二排放腔，設(shè)置在壓縮機(jī)內(nèi)側(cè)密封端和所述一個(gè)側(cè)缸蓋中間；油分離器，用于將包含在高壓制冷介質(zhì)氣體中的潤(rùn)滑油成分分離出來，其中，所述高壓制冷介質(zhì)氣體從第一排放腔引入到第二排放腔；所述氣體壓縮機(jī)的特征在于，所述油分離器由與所述側(cè)缸蓋當(dāng)中一個(gè)成一體制成的排放管組成，且所述排放管的一端的開口處于第一排放腔一側(cè)，另一端的開口朝向所述壓縮機(jī)殼體的內(nèi)壁。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣體壓縮機(jī)，其特征在于，所述排氣管形成了高壓制冷介質(zhì)氣體的從所述第一排放腔沒有任何旁路地直通至所述壓縮機(jī)殼體的內(nèi)壁前的排放路徑。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣體壓縮機(jī)，其特征在于，所述排氣管由從所述第一排放腔到所述壓縮機(jī)殼體內(nèi)壁的直線延伸的直管構(gòu)成。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣體壓縮機(jī)，其特征在于，所述排氣管的一端開在所述第一排放腔內(nèi)，同時(shí)，其另一端位于非?？拷龅谝慌欧徘坏奈恢貌⒊蛩鰤嚎s機(jī)殼體的內(nèi)壁。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣體壓縮機(jī)，其特征在于，所述側(cè)缸蓋當(dāng)中的一個(gè)與所述排放管成整體熔鑄造而成。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣體壓縮機(jī)，其特征在于，用于形成一個(gè)側(cè)缸蓋與所述排放管整體結(jié)構(gòu)的構(gòu)造具有如下結(jié)構(gòu)在所述側(cè)缸蓋上開有與所述第一排放腔相連的壓緊配合管孔，所述排放管的一端就壓緊配合在所述壓緊配合管孔中。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣體壓縮機(jī)，其特征在于，用于形成所述側(cè)缸蓋當(dāng)中的一個(gè)與所述排放管整體結(jié)構(gòu)的構(gòu)造具有如下結(jié)構(gòu)在所述側(cè)缸蓋當(dāng)中的一個(gè)上開有與所述第一排放腔相通的螺紋孔，在所述排放管的端部的外圓周面上形成有螺紋部分，所述螺紋部分與所述螺紋孔相互配合并擰緊和固定。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣體壓縮機(jī)，其特征在于，從所述排放管的所述壓縮機(jī)內(nèi)壁一側(cè)的開口到所述壓縮機(jī)內(nèi)壁的距離滿足下列方程(1)(πD2/4)≤πDL----方程(1)其中，L為所述距離，D為所述排放管的處于壓縮機(jī)殼體內(nèi)壁一側(cè)的開口端的內(nèi)徑。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣體壓縮機(jī)，其特征在于，開口面積比滿足下列方程(2)S1/S2≥0.7方程(2)其中，S1為所述排放管的處于壓縮機(jī)殼體內(nèi)壁一側(cè)的開口的面積，S2為所述排放管的處于第一排放腔一側(cè)的開口端的面積。
全文摘要
本發(fā)明提供一種氣體壓縮機(jī)，該氣體壓縮機(jī)可降低整個(gè)氣體壓縮機(jī)成本，并且不會(huì)降低氣體壓縮機(jī)所需的油分離性能，并能在很長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)保持不變的油分離功能。該氣體壓縮機(jī)設(shè)有帶管結(jié)構(gòu)的油分離器，該管結(jié)構(gòu)僅由與側(cè)缸蓋整體形成的排放管組成，該油分離器是用于將包含在高壓制冷介質(zhì)氣體中的潤(rùn)滑油成分分離出來的裝置。在這種情況下，該排放管被用作高壓制冷介質(zhì)氣體的從第一排放腔沒有旁路地直通壓縮機(jī)殼體內(nèi)壁前的排放路徑。潤(rùn)滑油成分的分離是通過剛剛從缸體排放口被排入第一排放腔的高壓制冷介質(zhì)氣體流經(jīng)該排放管并在不降低高流速的情況下與壓縮機(jī)殼體內(nèi)壁碰撞而實(shí)現(xiàn)的。
文檔編號(hào)F04C18/344GK1407239SQ01133938
公開日2003年4月2日 申請(qǐng)日期2001年8月13日 優(yōu)先權(quán)日2001年8月13日
發(fā)明者松浦利成, 藤山達(dá)裕 申請(qǐng)人:精工電子有限公司