本實用新型涉及制冷技術領域,尤其是涉及一種臥式壓縮機和具有該臥式壓縮機的制冷系統(tǒng)。
背景技術:
壓縮機冷凍油在壓縮機運行中起到潤滑、密封、降溫等作用,然而在壓縮機運行時冷凍油和冷媒有一定互溶性,同時壓縮機泵體運轉時排出的氣態(tài)冷媒為高溫、高速氣體,會將壓縮機中少許油滴一起帶出排入制冷系統(tǒng)中。當壓縮機排氣中含油量較大時,冷凍油容易在制冷系統(tǒng)中的冷凝器和蒸發(fā)器上形成較厚的油膜,影響系統(tǒng)的換熱效率;同時壓縮機排氣中含油量較大時,壓縮機內油液面會下降從而影響泵體潤滑、密封等,最終導致壓縮機可靠性降低,系統(tǒng)COP下降。
相關技術中,為了降低壓縮機運行的吐油量,通常在壓縮機內設置油氣分離裝置,這雖然在一定程度上可以降低壓縮機排氣的含油量,但同時將會造成壓縮機的整體結構更加復雜,并且大大增加了壓縮機的生產(chǎn)制造成本。
技術實現(xiàn)要素:
本實用新型旨在至少在一定程度上解決相關技術中的技術問題之一。為此,本實用新型提出一種臥式壓縮機,所述臥式壓縮機通過使排氣管組件的內端端口的至少一部分與壓縮機構正對,排氣管組件的內端與壓縮機構之間的間距S滿足如下關系式:1mm≤S≤5mm,在不增加壓縮機生產(chǎn)成本的前提下,可以大大降低壓縮機運行時吐油量,提高壓縮機運行的可靠性。
另外,本實用新型還提出一種具有上述臥式壓縮機的制冷系統(tǒng)。
根據(jù)本實用新型第一方面實施例的臥式壓縮機,包括:殼體,所述殼體限定出容納腔,所述殼體的側壁上設有排氣口;壓縮機構,所述壓縮機構包括主軸承、氣缸和副軸承,所述主軸承設在所述氣缸的右側,所述副軸承設在所述氣缸的左側,所述氣缸內限定出壓縮腔,所述壓縮腔具有與所述容納腔連通的排氣孔,所述壓縮機構設在所述容納腔內且將所述容納腔分隔成壓縮單元腔和位于所述壓縮單元腔右側的電機腔,所述壓縮機構上設有連通所述壓縮單元腔和所述電機腔的連通孔;排氣管組件,所述排氣管組件設在所述排氣口處,所述排氣管組件的內端伸入所述壓縮單元腔內,所述排氣管組件的內端端口的至少一部分與所述壓縮機構正對,所述排氣管組件的內端與所述壓縮機構之間具有間距S,所述間距S滿足如下關系式:1mm≤S≤5mm。
根據(jù)本實用新型實施例的臥式壓縮機,通過使排氣管組件的內端端口的至少一部分與壓縮機構正對,排氣管組件的內端與壓縮機構之間的間距S滿足如下關系式:1mm≤S≤5mm,在不增加壓縮機生產(chǎn)成本的前提下,可以大大降低壓縮機運行的吐油量,提高壓縮機運行的可靠性。
另外,本實用新型實施例的臥式壓縮機還可以具有如下附加技術特征:
根據(jù)本實用新型的一些實施例,所述排氣孔設在所述壓縮機構的鄰近所述電機腔的一側。
根據(jù)本實用新型的一些實施例,所述排氣管組件的內端端口的中心線與所述連通孔的中心線之間具有夾角α,且夾角α滿足如下關系式:30°≤α≤150°。
根據(jù)本實用新型的一些實施例,所述排氣管組件的內端端口全部與所述壓縮機構正對。
根據(jù)本實用新型的一些實施例,所述主軸承與所述殼體的內壁配合以將所述容納腔分隔成所述壓縮單元腔和所述電機腔,所述氣缸的外徑Dc與所述副軸承的外徑Dm之間的差值ΔD=Dc-Dm,
當ΔD>4mm時,所述排氣管組件的內端端口全部與所述氣缸的外側壁正對;
當-4mm≤ΔD≤4mm時,所述排氣管組件的內端端口與所述氣缸的外側壁和/或所述副軸承的外側壁正對;
當ΔD<-4mm時,所述排氣管組件的內端端口全部與所述副軸承的外側壁正對。
根據(jù)本實用新型的一些實施例,所述氣缸與所述殼體的內壁配合以將所述容納腔分隔成所述壓縮單元腔和所述電機腔,所述排氣管組件的內端端口全部與所述副軸承的外側壁正對。
根據(jù)本實用新型的一些實施例,所述排氣管組件包括排氣管和排氣導管,所述排氣導管連接在所述排氣口處,所述排氣管設在所述排氣導管內。
根據(jù)本實用新型的一些實施例,所述排氣管的內端伸入所述容納腔內,所述排氣管的內端端口的至少一部分與所述壓縮機構正對。
根據(jù)本實用新型的一些實施例,所述排氣導管的內端伸入所述容納腔內,所述排氣導管的內端端口的至少一部分與所述壓縮機構正對。
根據(jù)本實用新型第二方面實施例的制冷系統(tǒng),包括根據(jù)本實用新型第一方面實施例的臥式壓縮機。
根據(jù)本實用新型實施例的制冷系統(tǒng),通過設置根據(jù)本實用新型上述第一方面實施例的臥式壓縮機,臥式壓縮機的排氣中含油量大大降低,從而可以提高制冷系統(tǒng)的換熱效率。
本實用新型的附加方面和優(yōu)點將在下面的描述中部分給出,部分將從下面的描述中變得明顯,或通過本實用新型的實踐了解到。
附圖說明
本實用新型的上述和/或附加的方面和優(yōu)點從結合下面附圖對實施例的描述中將變得明顯和容易理解,其中:
圖1是根據(jù)本實用新型第一實施例的臥式壓縮機的內部結構示意圖;
圖2是圖1中所示的臥式壓縮機的剖視圖;
圖3是圖1中所示的臥式壓縮機的截面圖;
圖4是圖3中所示的臥式壓縮機的A處放大圖;
圖5是根據(jù)本實用新型第二實施例的臥式壓縮機的內部結構示意圖;
圖6是圖5中所示的臥式壓縮機的剖視圖;
圖7是根據(jù)本實用新型第三方面實施例的臥式壓縮機的內部結構示意圖。
附圖標記:
壓縮機100;
殼體1;排氣口11;容納腔101;壓縮單元腔1011;電機腔1012;
壓縮機構2;主軸承21;氣缸22;壓縮腔221;活塞2211;副軸承23;曲軸24;偏心部241;連通孔201;
排氣管組件3;排氣導管31;排氣管32;
電機4;定子41;轉子42。
具體實施方式
下面詳細描述本實用新型的實施例,所述實施例的示例在附圖中示出,其中自始至終相同或類似的標號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的,僅用于解釋本實用新型,而不能理解為對本實用新型的限制。
在本實用新型的描述中,需要理解的是,術語“中心”、“縱向”、“橫向”、“長度”、“寬度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”、“內”、“外”等指示的方位或位置關系為基于附圖所示的方位或位置關系,僅是為了便于描述本實用新型和簡化描述,而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作,因此不能理解為對本實用新型的限制。
在本實用新型的描述中,需要說明的是,除非另有明確的規(guī)定和限定,術語“安裝”、“相連”、“連接”應做廣義理解,例如,可以是固定連接,也可以是可拆卸連接,或一體地連接;可以是機械連接,也可以是電連接;可以是直接相連,也可以通過中間媒介間接相連,可以是兩個元件內部的連通或兩個元件的相互作用關系。對于本領域的普通技術人員而言,可以根據(jù)具體情況理解上述術語在本實用新型中的具體含義。
下面參考圖1-圖7描述根據(jù)本實用新型實施例的臥式壓縮機100。
如圖1-圖7所示,根據(jù)本實用新型實施例的臥式壓縮機100包括:殼體1、壓縮機構2和排氣管組件3。
殼體1可以沿水平方向設置,此時殼體1的中心軸線沿左右方向延伸。殼體1限定出容納腔101,殼體1優(yōu)選為回轉體結構,以方便加工制造。殼體1的側壁上設有排氣口11和吸氣口,容納腔101內設有壓縮機構2和電機4,電機4和壓縮機構2相連以驅動壓縮機構2對進入其的冷媒進行壓縮。
具體而言,電機4包括定子41和轉子42,例如圖2所示,轉子42同軸可轉動地設在定子41內,此時電機4為內轉子電機4。當然,電機4還可以為外轉子電機4(圖未示出)。
壓縮機構2包括主軸承21、氣缸22和副軸承23,主軸承21設在氣缸22的右側,副軸承23設在氣缸22的左側,氣缸22內限定出壓縮腔221,壓縮腔221具有與容納腔101連通的排氣孔,壓縮機構2設在容納腔101內且將容納腔101分隔成壓縮單元腔1011和位于壓縮單元腔1011右側的電機腔1012,壓縮機構2上設有連通壓縮單元腔1011和電機腔1012的連通孔201,也就是說,壓縮單元腔1011和電機腔1012可以通過連通孔201相互連通。壓縮機構2還包括曲軸24,曲軸24依次穿設在主軸承21、氣缸22和副軸承23內。
可選地,根據(jù)本實用新型實施例的臥式壓縮機100可以是單缸臥式壓縮機100,也可以是多缸臥式壓縮機100。
當臥式壓縮機100為單缸臥式壓縮機100時,如圖1所示,氣缸22包括一個,此時壓縮機構2包括主軸承21、上述一個氣缸22、副軸承23和曲軸24,其中主軸承21設在氣缸22的右側,副軸承23設在氣缸22的左側,氣缸22具有壓縮腔221,壓縮腔221內設有活塞2211,氣缸22上形成有徑向延伸且與壓縮腔221連通的滑片槽,滑片可移動地設在滑片槽內,其滑片的內端與活塞2211的外周壁止抵,滑片的外端與彈簧相連,曲軸24的右端與轉子42相連,曲軸24的左端由右向左依次貫穿主軸承21、氣缸22和副軸承23,曲軸24具有偏心部241,偏心部241位于壓縮腔221內,活塞2211設在偏心部241外。電機4工作時,轉子42帶動曲軸24繞回轉中心線旋轉,從而帶動套設在曲軸24的偏心部241上的活塞2211沿壓縮腔221的內壁滾動。需要說明的是,這里“內”可以理解為朝向氣缸22中心的方向,“外”可以為遠離氣缸22中心的方向。
當臥式壓縮機100為多缸臥式壓縮機100例如雙缸臥式壓縮機100(圖未示出)時,氣缸22包括兩個,每個氣缸22內均具有壓縮腔221。當然,當臥式壓縮機100為三缸或三缸以上的臥式壓縮機100時,氣缸22包括三個或者三個以上??梢岳斫?,多缸臥式壓縮機100例如雙缸臥式壓縮機100等的其他構成例如主軸承21、副軸承23等與單缸臥式壓縮機100大致相同,在此不再贅述。
氣缸22的壓縮腔221具有吸氣孔和排氣孔,低溫低壓的冷媒由吸氣孔進入壓縮腔221內,并通過活塞2211沿壓縮腔221的內壁滾動對其進行壓縮,低溫低壓的冷媒在壓縮腔221內被壓縮成高溫高壓的冷媒后由排氣孔排入容納腔101內,高溫高壓的冷媒最終通過與容納腔101連通的排氣口11排出壓縮機100,壓縮機100殼體1上的排氣口11處設有排氣管組件3,以將由壓縮腔221內排出的高溫高壓的冷媒導入制冷系統(tǒng)中參與制冷循環(huán)??蛇x地,如圖2所示,排氣孔處還可以設有排氣消音器,排氣消音器的進氣口與排氣孔連通,排氣消音器的出氣口與容納腔101連通,壓縮腔221內的高溫高壓的冷媒先進入排氣消音器消音后再排入容納腔101內,從而可以降低壓縮機100的運行噪音。
在壓縮機的運行過程中,壓縮機構的摩擦和發(fā)熱嚴重,需要使用冷凍潤滑油對壓縮機構進行潤滑和降溫,提高壓縮機運行的可靠性。但與此同時,潤滑油和冷媒具有一定的互溶性,并且壓縮機構排入容納腔內的冷媒為高溫高壓狀態(tài)的,其在由容納腔排出壓縮機時,將會將部分的潤滑油一起帶出,這樣不僅造成壓縮機內的潤滑油量減小而影響壓縮機構的潤滑和降溫,并且隨著冷媒一起排出的潤滑油將和冷媒一起進入制冷系統(tǒng)中,潤滑油將會在冷凝器和蒸發(fā)器內形成油膜,從而影響制冷系統(tǒng)的換熱性能。
臥式壓縮機由于重心低、振動小等優(yōu)點而被廣泛應用于冰箱、空調等制冷系統(tǒng)中,但臥式壓縮機隨著工況的變化,殼體內的潤滑油面波動較大,從而導致其排氣中的含油量較大。為了解決這一問題,相關技術中,通常采用在殼體內增設額外的油氣分離裝置來對容納腔內的油氣混合物進行油氣分離來降低壓縮機的吐油量。這雖然在一定程度上可以降低壓縮機排氣的含油量,但同時將會造成壓縮機的整體結構復雜化,并且增加了壓縮機的生產(chǎn)制造成本。
為此發(fā)明人對壓縮機100內部結構進行研究,在不增加壓縮機100生產(chǎn)制造成本的前提下,降低壓縮機100的吐油量。經(jīng)過本實用新型的發(fā)明人的長時間的設計、試制和實驗,發(fā)明人發(fā)現(xiàn),將排氣管組件3的內端伸入壓縮單元腔1011內,排氣管組件3的內端端口的至少一部分與所述壓縮機構2正對,且排氣管組件3的內端與壓縮機構2之間的間距S滿足如下關系式:1mm≤S≤5mm時,也就是說,排氣管組件3的內端與壓縮機構2之間的間距S大于或等于1mm且小于或等于5mm時,壓縮機100容納腔101內的油氣混合物的運行方向大大受到限制,高速運行的油氣混合物在進入排氣管組件3的過程中,其與壓縮機構2的壁(例如氣缸22壁等)、排氣管組件3的壁等能夠發(fā)生充分碰撞,在重力作用下,油氣混合物可以實現(xiàn)很好的油氣分離,從而有效地降低壓縮機100的吐油量。
這里需要解釋的是,排氣管組件3的內端端口的至少一部分與壓縮機構2正對,也就是說,可以僅是排氣管組件3的內端端口的一部分與壓縮機構2正對,也可以是排氣管組件3的內端端口全部與壓縮機構2正對,可以理解的是,排氣管組件3的內端端口優(yōu)選地全部與壓縮機構2正對,從而可以更好地限制壓縮機100容納腔101內的油氣混合物的運行方向,油氣分離效果更好。
需要說明的是,這里“排氣管組件3的內端”可以理解為排氣管組件3伸入殼體1內的深度最長的一端,例如圖1-圖7中排氣管組件3的下端。
根據(jù)本實用新型實施例的臥式壓縮機100,通過使排氣管組件3的內端端口的至少一部分與壓縮機構2正對,排氣管組件3的內端與壓縮機構2之間的間距S滿足如下關系式:1mm≤S≤5mm,在不增加壓縮機100生產(chǎn)成本的前提下,可以大大降低壓縮機100運行的吐油量,提高壓縮機100運行的可靠性。
在本實用新型的一些實施例中,如圖2中所示(圖中箭頭所示的為由壓縮腔221內排出的冷媒在殼體1內的運動過程),排氣孔設在壓縮機構2的鄰近電機腔1012的一側,也就是說,氣缸22壓縮腔221內的高溫高壓的冷媒由排氣孔排出后先進入電機腔1012內,然后再由壓縮機構2上的連通孔201進入壓縮單元腔1011內,最后再通過排氣管組件3排出壓縮機100。將排氣孔設在壓縮機構2的鄰近電機腔1012的一側,不僅使得冷媒在殼體1內的運動行程增大,其可以與殼體1內、電機4、壓縮機構2和排氣管組件3更加充分地碰撞,油氣分離效果更好,并且高溫高壓的冷媒直接排入電機腔1012內,不會對壓縮單元腔1011內的潤滑油面造成影響,供油更加穩(wěn)定。
當然本申請并不限于此,排氣孔也可以設在壓縮機構2的鄰近壓縮單元腔1011的一側,也就是說,氣缸22壓縮腔221內的高溫高壓的冷媒由排氣孔排出后直接進入壓縮單元腔1011內,壓縮機100的內部結構設置更加靈活和多樣化。
在本實用新型的一些優(yōu)選實施例中,如圖3和圖6所示,排氣管組件3的內端端口的中心線與連通孔201的中心線之間具有夾角α,且夾角α滿足如下關系式:30°≤α≤150°,也就是說,夾角α大于或等于30°且小于或等于150°,進入電機腔1012內的冷媒要通過連通孔201進入壓縮單元腔1011,接著進入排氣管組件3內,最終由排氣管組件3排出壓縮機100,通過使夾角α滿足如下關系式:30°≤α≤150°,可以增大冷媒流向排氣管組件3的運動行程,從而使冷媒在進入排氣管組件3之前可以更加充分地與壓縮機構2的壁(例如氣缸22壁等)、排氣管組件3的壁等進行碰撞,油氣分離效果更好。
當然本申請并不限于此,排氣管組件3的內端端口的中心線與連通孔201的中心線之間的夾角α也可以小于30°或大于150°。
在本實用新型的一些實施例中,如圖1-圖7中所示,排氣管組件3的內端端口全部與壓縮機構2正對,這樣可以更好地限制壓縮機100容納腔101內的油氣混合物的運行方向,油氣分離效果更好。
在本實用新型的一個具體實施例中,主軸承21與殼體1的內壁配合(例如主軸承21與殼體1的內壁進行焊接連接),以將容納腔101分隔成壓縮單元腔1011和電機腔1012,氣缸22的外徑Dc與副軸承23的外徑Dm之間的差值ΔD=Dc-Dm,
當ΔD>4mm時,排氣管組件3的內端端口全部與氣缸22的外側壁正對,如圖1-圖6所示,排氣管組件3的外徑為D,排氣管組件3的外徑與氣缸22的左端面之間的距離為L1,主軸承21左端面與氣缸22的左端面之間的距離為H1,此時L1、D和H1之間滿足如下關系式:L1≥0mm且L1+D≤H1。
當-4mm≤ΔD≤4mm時,排氣管組件3的內端端口與氣缸22的外側壁和/或副軸承23的外側壁正對,也就是說,排氣管組件3的內端端口可以全部僅與氣缸22的外側壁正對,或者排氣管組件3的內端端口可以全部僅與副軸承23的外側壁正對,再或者排氣管組件3的內端端口同時與氣缸22的外側壁和副軸承23的外側壁正對,也就是說,排氣管組件3的內端端口的一部分與氣缸22的外側壁正對,排氣管組件3的內端端口的另一部分與副軸承23的外側壁正對,此時排氣管組件3的設置和安裝更加靈活,如圖1-圖6所示,排氣管組件3的外徑為D,排氣管組件3的外徑與副軸承23的左端面之間的距離為L2,主軸承21的左端面與副軸承23的左端面之間的距離為H2,此時L2、D和H2之間滿足如下關系式:L2≥0mm且L2+D≤H2。
當ΔD<-4mm時,排氣管組件3的內端端口全部與副軸承23的外側壁正對。
在本實用新型的另一個具體實施例中,氣缸22與殼體1的內壁配合(例如氣缸22與殼體1的內壁進行焊接連接),以將容納腔101分隔成壓縮單元腔1011和電機腔1012,排氣管組件3的內端端口全部與副軸承23的外側壁正對,如圖7中所示,此時排氣管組件3的外徑為D,排氣管組件3的外徑與副軸承23的左端面之間的距離為L3,副軸承23的厚度為H3,此時L3、H3和D之間滿足如下關系式:L3≥0mm且L3+D≤H3,壓縮機100的內部結構設置和排氣管組件3的設置更加多樣化。
在本實用新型的一些實施例中,如圖1-圖7所示,排氣管組件3包括排氣管32和排氣導管31,排氣導管31連接在排氣口11處,排氣管32設在排氣導管31內,排氣導管31連接在排氣口11處(例如可以是焊接連接等),其可以方便排氣管32與排氣口11之間的連接,具體地,排氣管32的一端設在排氣導管31內以實現(xiàn)排氣管32與排氣口11處之間的連接,另一端與制冷系統(tǒng)管路相連,排氣導管31連接在排氣口11處以起到將排氣管32連接固定在排氣口11處的作用,將排氣管32插入排氣導管31內即可實現(xiàn)排氣管32與容納腔101的導通,從而將容納腔101內的冷媒導入制冷系統(tǒng),排氣管32與排氣口11之間的連接和導通更加方便和靈活,從而方便制冷系統(tǒng)的連接和維修。
可選地,如圖1-圖4所示,排氣管32的內端伸入容納腔101內,也就是說,此時排氣管32內端穿過排氣導管31伸入壓縮腔221內,排氣管32的內端端口的至少一部分與壓縮機構2正對,也就是說可以僅是排氣管32的內端端口的一部分與壓縮機構2(例如氣缸22或者副軸承23的外側壁)正對,也可以是排氣管32的內端端口的全部均與壓縮機構2正對,排氣管32內端穿過排氣導管31伸入壓縮腔221內,容納腔101內的高溫高壓的冷媒直接通過排氣管32的內端流入排氣管32內,此時排氣管32的內端端口與壓縮機構2之間具有間距S,S滿足如下關系式:1mm≤S≤5mm。通過使排氣管32伸入壓縮腔221內并與壓縮機構2之間限定出滿足上述條件的間距,排氣管32位置調整靈活和方便,通用性好。
可選地,如圖5-圖7所示,排氣導管31的內端伸入容納腔101內,排氣導管31的內端端口的至少一部分與壓縮機構2正對,也就是說,可以僅是排氣導管31的內端端口的一部分與壓縮機構2正對,也可以是排氣導管31的內端端口的全部均與壓縮機構2正對,排氣導管31的內端伸入容納腔101內,容納腔101內的高溫高壓的冷媒要通過排氣導管31的內端端口進入排氣管32內,也就是說,容納腔101內的高溫高壓的冷媒也先進入排氣導管31的內端端口,然后再進入排氣管32內,此時排氣導管31的內端端口與壓縮機構2之間具有間距S,S滿足如下關系式:1mm≤S≤5mm。通過使排氣導管31的內端伸入容納腔101內,并與壓縮機構2之間限定出滿足上述條件的間距,排氣管組件3的結構設置更加靈活和多樣化。
下面描述根據(jù)本實用新型第二方面實施例的制冷系統(tǒng)(圖未示出),其包括根據(jù)本實用新型第一方面實施例的臥式壓縮機100。
根據(jù)本實用新型實施例的制冷系統(tǒng),通過設置根據(jù)本實用新型上述第一方面實施例的臥式壓縮機100,臥式壓縮機100的排氣中含油量大大降低,從而可以提高制冷系統(tǒng)的換熱效率。
在本說明書的描述中,參考術語“一個實施例”、“一些實施例”、“示意性實施例”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結合該實施例或示例描述的具體特征、結構、材料或者特點包含于本實用新型的至少一個實施例或示例中。在本說明書中,對上述術語的示意性表述不一定指的是相同的實施例或示例。而且,描述的具體特征、結構、材料或者特點可以在任何的一個或多個實施例或示例中以合適的方式結合。
盡管已經(jīng)示出和描述了本實用新型的實施例,本領域的普通技術人員可以理解:在不脫離本實用新型的原理和宗旨的情況下可以對這些實施例進行多種變化、修改、替換和變型,本實用新型的范圍由權利要求及其等同物限定。