压缩机回油结构、滚动转子式压缩机、空调器

技术领域

本发明属于压缩机制造技术领域，具体涉及一种压缩机回油结构、滚动转子式压缩机、空调器。

背景技术

滚动转子式压缩机因结构简单、成本低、可靠性高等特点，在家用空调、热泵热水器、制冷设备、车载制冷系统等领域应用越来越广泛。转子式压缩机作为核心动力部件直接决定上述各类设备的节能性与可靠性。

滚动转子式压缩机在周期性工作过程中，高温高压的气体由上法兰排气口排除，通过消音器进入到压缩机的上腔。现有技术中，保持机械结构高效、可靠运行的供油系统由压缩机壳体底部的油池及曲轴油路结构构成，在离心力的作用下沿曲轴的油路上升至各润滑点，上法兰轴承处的润滑油从上法兰轴环上端螺旋油槽排出，排出的润滑油与泵体排气口的高温高压高速的气态制冷剂进行传热传质，一方面随排气排出压缩机壳体，增加油循环率，尤其转速较高时，存在油位下降，压缩机内部油量不足导致的可靠性风险，另一方面即使排气携带的润滑油经挡油结构分离出来回到油池，也带来冷冻油被排气及电机加热，热量由此间接传入油池，油池再加热吸气，带来较为严重的传热损失，使得压缩机能力偏低、功耗偏高，不利于越来越高要求的节能需求。

相关技术中，在上轴承颈部构建凹槽，通过凹槽连通轴系油路系统的出口与轴承外部密闭的回油通路，实现曲轴与法兰螺旋油槽的出口与处于法兰下方油池的连通，将曲轴与上轴承的油道排出的润滑油秘密地引入油池，避免了此处润滑油与上法兰外部高温高压高速流动的排气混合。但是这一技术方案的可实施性较差，构造流路所用的钣金件与上轴承无法实现高效可靠的装配，且存在钣金件与曲轴的间隙设置过小带来的异常磨损、功耗异常增大或者间隙设置过大带来的润滑油依旧从此缝隙排出，无法达到本专利降低吐油率的预期效果，另外，凹槽油路空间较小、排油的阻力大，致使泵油功耗大，在APF(压缩机综合能效)轻负荷下的功耗增大，无法适应现有压缩机产品的节能需求。

发明内容

因此，本发明提供一种压缩机回油结构、滚动转子式压缩机、空调器，能够克服相关技术中的曲轴顶端排出的润滑油与排气接触导致温度升高、压缩机排油率高给压缩机带来的弊端的不足。

为了解决上述问题，本发明提供一种压缩机回油结构，包括上法兰以及与所述上法兰配合组装的曲轴，所述上法兰包括法兰盘体以及处于其上的套筒体，所述套筒体上构造有沿其轴向延伸的第一流道以及沿所述套筒体的周向延伸且具有朝向所述套筒体的中心孔内侧开口的环槽，所述法兰盘体上构造有于沿其径向延伸的第二流道，所述曲轴内构造有泵油流道，所述泵油流道的出口涵盖于所述环槽的范围内，所述泵油流道中排出的润滑油能够依次经由所述环槽、第一流道、第二流道回流至处于气缸的底部的油池内。

在一些实施方式中，所述压缩机回油结构还包括与所述上法兰配合组装的气缸，所述气缸上构造有沿其轴向贯通的第三流道，所述第二流道流出的润滑油能够进入所述第三流道内，并经由所述第三流道回流至所述油池内。

在一些实施方式中，所述第二流道的出口与所述第三流道的进口之间具有转接管道。

在一些实施方式中，所述第一流道为由所述套筒体的自由端朝向所述法兰盘体一侧延伸的第一盲孔，所述第一盲孔的孔口具有封堵件；和/或，所述第二流道为由所述法兰盘体的径向外侧向径向内侧延伸的第二盲孔，所述转接管道连通于所述第二盲孔的孔口。

在一些实施方式中，所述封堵件包括焊接于所述套筒体的自由端端面上的环板；或者，所述封堵件包括嵌装于所述第一盲孔的孔口内的堵塞；或者，所述封堵件包括处于所述第一盲孔的孔口内的密封胶体。

在一些实施方式中，所述第一流道、第二流道以及第三流道各具有多条且条数相等，所述第一流道、第二流道以及第三流道各一个连通形成一条回油流道。

在一些实施方式中，所述第一流道的总流通面积为S1，所述曲轴上具有的螺旋油槽的截面积为S2，S1/S2处于0.347～4.167；和/或，所述第二流道的总流通面积为S3，所述第一流道的总流通面积为S1，S3/S1处于0.25～11.11。

在一些实施方式中，在所述套筒体的径向面上沿其轴向投影，所述套筒体具有第一筒部与第二筒部，其中所述第一筒部的径向厚度大于所述第二筒部的径向厚度，所述第一流道构造于所述第一筒部上；和/或，所述中心孔孔口与所述曲轴之间的匹配径向间隙为S，0.01mm＜S＜0.2mm；和/或，所述环槽的容积为V1，所述压缩机回油结构所应用的压缩机的排量为V2，V1/V2处于0.0127～0.095。

本发明还提供一种滚动转子式压缩机，包括上述的压缩机回油结构。

本发明还提供一种空调器，包括上述的滚动转子式压缩机。

本发明提供的一种压缩机回油结构、滚动转子式压缩机、空调器，所述上法兰的内部直接构造有所述第一流道、第二流道以及环槽，环槽能够将所述泵油流道处泵送上来的润滑油引导至与其连通的第一流道以及第二流道内并最终流回至油池中，这一回油过程中润滑油不与泵体排气接触而在上法兰的内部流动，从而能够有效避免润滑油在回油过程中与泵体排气之间的热交换，同时也避免了被高压的排气裹挟流出压缩机导致的压缩机吐油率高进而使压缩机内润滑不充分的现象发生，提升了相应的压缩机性能与可靠性，更为重要的是，该技术方案中的前述回油结构直接构造于上法兰内部，无需通过外部部件(例如钣金件)的组装构造形成，结构简单且不易漏油。

附图说明

图1为本发明实施例的压缩机回油结构的内部结构示意图；

图2为图1中的上法兰在一个实施例中的俯视图；

图3为图2中A-A的剖面图；

图4为图1中的上法兰在另一个实施例中的立体结构示意图(环板拆解状态)；

图5为图2中A-A的剖面图(另一个实施例中)；

图6为图1中的上法兰在又一个实施例中的俯视图；

图7为图1中的气缸的俯视图；

图8为现有技术中的压缩机内部结构示意图。

附图标记表示为：

1、上法兰；11、法兰盘体；111、第二流道；12、套筒体；121、第一流道；122、环槽；123、第一筒部；124、第二筒部；131、环板；132、堵塞；2、气缸；21、第三流道；3、曲轴；31、泵油流道；311、曲轴出气口；4、转接管道；51、消音器；52、滚子；53、下法兰；54、导油片；55、滑片；56、弹簧。

具体实施方式

如图8所示，常规结构的压缩机油路是在油池中的冷冻油，在导油片的作用下经过曲轴中心油孔，再分别由曲轴偏心部的油孔和长、短轴的直油孔将冷冻油输送至泵体的各个部分，多余的冷冻油会经过上法兰的螺旋油槽排出。此时经过上法兰螺旋油槽排出的冷冻油处于无规则的喷射状态，会与从消音器缺口排出的刚被压缩的高温高压制冷剂混合，进行热交换，而后流回油池，流回油池的冷冻油温度偏高，致使油池的温度也会偏高，因为泵体吸气管一般处于油池液面之下，所以在吸气过程中冷媒极易被加热，气体受热之后会导致气体体积变大，在气体被吸入吸气腔时温度、压力和容积都会比预计的要高，这就导致压缩机在运行过程中吸气量变低，容积效率下降，间接的导致压缩机能效降低。进一步的，冷冻油和高温高压的制冷剂混合之后，会有一部分制冷剂被带入空调系统中，使得压缩机的吐油率增大，容易造成冷冻油减少，无法对泵体形成有效的润滑，导致泵体内磨损加重，产生可靠性隐患。

结合参见图1至图7所示，根据本发明的实施例，提供一种压缩机回油结构，包括上法兰1以及与上法兰1配合组装的曲轴3，上法兰1包括法兰盘体11以及处于其上的套筒体12，套筒体12上构造有沿其轴向延伸的第一流道121以及沿套筒体12的周向延伸且具有朝向套筒体12的中心孔内侧开口的环槽122，法兰盘体11上构造有于沿其径向延伸的第二流道111，曲轴3内构造有泵油流道31，泵油流道31的出口涵盖于环槽122的范围内，泵油流道31中排出的润滑油能够依次经由环槽122、第一流道121、第二流道111回流至处于气缸2的底部的油池内。该技术方案中，上法兰1的内部直接构造有第一流道121、第二流道111以及环槽122，环槽122能够将泵油流道31处泵送上来的润滑油引导至与其连通的第一流道121以及第二流道122内并最终流回至油池中，这一回油过程中润滑油不与泵体排气接触而在上法兰1的内部流动，从而能够有效避免润滑油在回油过程中与泵体排气之间的热交换，同时也避免了被高压的排气裹挟流出压缩机导致的压缩机吐油率高进而使压缩机内润滑不充分的现象发生，提升了相应的压缩机性能与可靠性，更为重要的是，该技术方案中的前述回油结构直接构造于上法兰内部，无需通过外部部件(例如钣金件)的组装构造形成，结构简单且不易漏油。

在一些实施方式中，压缩机回油结构还包括与上法兰1配合组装的气缸2，气缸2上构造有沿其轴向贯通的第三流道21，第二流道111流出的润滑油能够进入第三流道21内，并经由第三流道21回流至油池内。该技术方案中，第三流道21能够将第二流道111中回油的润滑油引导穿过气缸2，从而是回油路径得到优化，保证回油的顺畅性。作为优选，第二流道111的出口与第三流道21的进口之间具有转接管道4，所述转接管道4例如是能够与两个流道的端口可拆卸连接的外接管路，当然可以是焊接连接的方式连接的外接管路，从而外接管路的方式能够简化上法兰1的内部流道的几何形状，为轴向、径向的标准直线走向方式，便于加工。

在一些实施方式中，第一流道121为由套筒体12的自由端朝向法兰盘体11一侧延伸的第一盲孔，第一盲孔的孔口具有封堵件，防止润滑油沿轴向排出；和/或，第二流道111为由法兰盘体11的径向外侧向径向内侧延伸的第二盲孔，转接管道4连通于第二盲孔的孔口，采用盲孔的结构型式可以使第一流道121、第二流道111采用合适的钻孔机械钻孔即可，操作简单。如图4所示，封堵件包括焊接于套筒体12的自由端端面上的环板131；或者，如图5所示，封堵件包括嵌装于第一盲孔的孔口内的堵塞132；在另一些实施方式中，封堵件还可以包括处于第一盲孔的孔口内的密封胶体。

参见图2所示，第一流道121、第二流道111以及第三流道21各具有多条且条数相等，第一流道121、第二流道111以及第三流道21各一个连通形成一条回油流道，也即此时的上法兰1上对应具有多条回油流道，每条多条回油流道的结构型式完全相同，能够保证回油量的足够。

在一些实施方式中，第一流道121的总流通面积为S1，曲轴3上具有的螺旋油槽的截面积为S2，S1/S2处于0.347～4.167；和/或，第二流道111的总流通面积为S3，第一流道121的总流通面积为S1，S3/S1处于0.25～11.11；和/或，环槽122的容积为V1，压缩机回油结构所应用的压缩机的排量为V2，V1/V2处于0.0127～0.095。可以理解的，不同排量的压缩机泵体零件的参数是不同的，对于润滑油量也是不同的，排量越大，所需要的冷冻油(也即润滑油)也越多，回油结构体积如果不变的话，无法满足压缩机的回油需求，导致回油量不够，回油阻力变大，所以前述比值可以使该发明的回油结构适用于各排量的压缩机，在任何排量下都有适用于此排量压缩机的回油结构中心孔孔口与曲轴3之间的匹配径向间隙为S，0.01mm＜S＜0.2mm，能够防止润滑油在两者之间的间隙之间排出。

如图6所示，在一些实施方式中，在套筒体12的径向面上沿其轴向投影，套筒体12具有第一筒部123与第二筒部124，其中第一筒部123的径向厚度大于第二筒部124的径向厚度，第一流道121构造于第一筒部123上，如此能够避免因在套筒体12处打孔(也即第一流道121)，接油孔与中心孔之间的壁厚数值过小，导致的上法兰内圆圆柱度、与大平面的垂直度无法保证的现象发生，具体的，该技术方案中的第一流道121设置于增加了厚度的位置，这样既保证了接油孔的作用，又不会因为接油孔与上法兰内径之间的壁厚数值过小，在加工中导致上法兰处形变。

当压缩机使用上述的技术方案的回油结构时，使得油气分离，不会混合在一起，减少了热交换，不会使油池的温度偏高，保证了压缩机泵体的进气量，保证了容积效率，提升压缩机能效，也可以避免因为油气混合而使得一部分冷冻油被带入空调系统，降低压缩机的吐油率，减少冷冻油外流，使得泵体润滑的更充分，保证了压缩机的可靠性，具体参数见下表。

根据本发明的实施例，还提供一种滚动转子式压缩机，包括上述的压缩机回油结构。

根据本发明的实施例，还提供一种空调器，包括上述的滚动转子式压缩机。

本领域的技术人员容易理解的是，在不冲突的前提下，上述各有利方式可以自由地组合、叠加。

以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。