一种制冷系统及其卧式变频压缩机的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种卧式变频压缩机，采用了电机转子前后两端增加风扇和挡油板的结构，同时改变外接管的位置、长度和在电机转子上增加流通孔，较好的在压缩机内部进行了油气分离，从而降低了油循环率，尤其适用于卧式双级增焓变频压缩机。本实用新型还公开了一种应用上述卧式变频压缩机的制冷系统。
【专利说明】
一种制冷系统及其卧式变频压缩机
技术领域
[0001]本实用新型涉及压缩机技术领域，特别涉及一种制冷系统及其卧式变频压缩机。
【背景技术】
[0002]冷冻机油具有润滑、冷却、冲洗、密封等功能，是制冷压缩机不可或缺的重要组分。压缩机内部的冷冻机油会不可避免地随着压缩机排气混入制冷系统。过量的油循环率会对制冷压缩机的运行可靠性造成严重危害，并且对制冷循环也带来负面作用，如:改变制冷循环中制冷剂的热物理性质、影响制冷剂侧的传热效果等，影响到整个制冷系统的工作性能。
[0003]现有的变频压缩机在高频运行时会产生较高的油循环率，虽然目前已经出现了能够降低油循环率的结构，但是其效果还不够理想。
【实用新型内容】
[0004]有鉴于此，本实用新型提供了一种卧式变频压缩机，通过在电机转子端部增设风扇，能够较好的在压缩机内部进行油气分离，从而降低了油循环率。
[0005]本实用新型还提供了一种应用上述卧式变频压缩机的制冷系统。
[0006]为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案:
[0007]—种卧式变频压缩机，包括壳体以及设置在其内的压力分隔板、上法兰、曲轴和电机转子，还包括:
[0008]安装在所述电机转子的顶端和/或尾端，且能够被所述电机转子驱使旋转的风扇。
[0009]优选的，所述风扇包括同轴安装在所述电机转子顶端的第一风扇。
[0010]优选的，还包括同轴安装在所述第一风扇顶端的环形的挡油板。
[0011]优选的，其外接管的第一端连通于所述壳体的前端，且伸入至所述挡油板的中间，所述外接管的第二端连通于所述壳体的后端。
[0012]优选的，所述电机转子上沿轴向开设有贯穿的流通孔。
[0013]优选的，所述上法兰与所述压力分隔板之间的间隙H为O。
[0014]优选的，所述风扇包括同轴安装在所述电机转子尾端的第二风扇。
[0015]优选的，还包括设置在所述曲轴尾端的吸油管，所述吸油管的一端连通于所述壳体的底部，另一端连通于所述曲轴内的油孔。
[0016]优选的，在所述电机转子的顶端和/或尾端设置有平衡结构。
[0017]—种制冷系统，包括压缩机，所述压缩机为上述的卧式变频压缩机。
[0018]从上述的技术方案可以看出，本实用新型提供的卧式变频压缩机，电机转子带动安装在其端部的风扇旋转，形成了局部低压，由于壳体内部充满了高压，在压力差的作用下，冷媒和冷冻油朝向风扇流动并撞击风扇进行油气分离。由此可见，本方案能够较好的在压缩机内部进行油气分离，从而降低了油循环率。
【附图说明】
[0019]为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0020]图1为本实用新型提供的第一个实施例中低油循环率的卧式变频压缩机的结构示意图；
[0021]图2为本实用新型提供的第二个实施例中低油循环率的卧式变频压缩机的结构示意图；
[0022]图3为本实用新型提供的第三个实施例中低油循环率的卧式变频压缩机的结构示意图；
[0023]图4为本实用新型实施例提供的挡油板、风扇、平衡块与转子组件的装配图；
[0024]图5为本实用新型实施例提供的挡油板、风扇、平衡块与转子组件的结构图；
[0025]图6为本实用新型实施例提供的转子带流通孔的结构示意图；
[0026]图7为本实用新型实施例提供的风扇的结构示意图。
[0027]其中，I为外接管，2为上盖组件，3为挡油板，4为第一风扇，4a为叶片，5为电机定子，6为第二风扇，7为压力分隔板，8为上法兰，9为上气缸，10为隔板，11为排气管，12为下法兰盖板，13为曲轴，14为吸油管，15为下法兰，16为下气缸，17为下滚子，18为上滚子，19为壳体，20为电机转子，21为螺栓，22为冷冻油，23为螺母，24为副平衡块，25为主平衡块，26为流通孔。
【具体实施方式】
[0028]本实用新型公开了一种制冷系统及其卧式变频压缩机，采用了电机转子前后两端增加风扇和挡油板的结构，同时改变外接管的位置、长度和在电机转子上增加流通孔，较好的在压缩机内部进行了油气分离，从而降低了油循环率。
[0029]下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
[0030]本实用新型实施例提供的卧式变频压缩机，包括壳体19以及设置在其内的压力分隔板7、上法兰8、曲轴13和电机转子20，其核心改进点在于，还包括:
[0031]安装在电机转子20的顶端和/或尾端，且能够被电机转子20驱使旋转的风扇。需要说明的是，这里所讲的电机转子20的顶端是指其远离曲轴13的一端，即图1-图3中的右端，也是壳体19的前端；电机转子20的尾端是指其靠近曲轴13的一端，即图1-图3中的左端，也是壳体19的后端，下同。
[0032]从上述的技术方案可以看出，本实用新型实施例提供的卧式变频压缩机，在工作时电机转子20带动安装在其端部的风扇旋转，形成了局部低压，由于壳体19内部充满了高压，在压力差的作用下，冷媒和冷冻油朝向风扇流动并撞击风扇进行油气分离。由此可见，本方案能够较好的在压缩机内部进行油气分离，从而降低了油循环率。
[0033]具体的，风扇包括同轴安装在电机转子20顶端的第一风扇4。电机转子20能够带动第一风扇4同步旋转。通电后，电机定子5与电机转子20之间产生电磁拉力，在该电磁拉力作用下，带动曲轴13旋转，压缩机通过分液器吸入的制冷剂，在下气缸16压缩到中压后，与吸入闪蒸器闪发出的中压气态制冷剂在下法兰15中压腔中充分混合后，吸入到上气缸9进行第二级压缩后排出。排出后的冷媒由于电机转子20旋转后，带动安装在电机转子20顶端的第一风扇4旋转，在电机转子20顶端形成了局部低压，由于壳体19内部充满了高压。一部分冷媒在压力差作用下通过电机定子5与电机转子20之间的间隙进入到壳体19前端，在第一风扇4的作用下进行油气分离，油在重力的作用下流到壳体19底端，气态冷媒通过外接管I进入到壳体19后端，最后通过排气管11排出压缩机。冷媒的流动路线可以参照图1-图3中的实心箭头。
[0034]本实用新型实施例提供的卧式变频压缩机，还包括同轴安装在第一风扇4顶端的环形的挡油板3，能够随电机转子20和第一风扇4同步旋转，其结构可以参照图1-图5所示。通过上述结构实现了在电机转子20的顶端进行双重油气分离作用，从而进一步降低了油循环率。
[0035]为了进一步优化上述的技术方案，其外接管I的第一端连通于壳体19的前端，位于电机转子20的前方，且伸入至挡油板3的中间，其结构可以参照图1所示，即在径向方向上，外接管I第一端和挡油板3同轴;进一步的，在轴向方向上，外接管I第一端离挡油板3底端5-10_，以利于油气分离;第二端连通于壳体19的后端，位于下法兰15处。这样一来，经过第一风扇4和挡油板3双重油气分离作用得到的气态冷媒，就可以直接由外接管I的第一端进入到壳体19后端，优化了油气流动路线，不用流动至壳壁，缩短了中间环节，提高了循环效率，避免再次携带冷却油，保证了较低的油循环率;最后气态冷媒通过排气管11排出压缩机。气态冷媒在外接管I中的流动路线可以参照图1和图3中右侧和上方的实心箭头。
[0036]作为优选，电机转子20上沿轴向开设有贯穿的流通孔26。第一风扇4旋转在电机转子20顶端形成局部低压后，由于壳体19内部充满了高压。一部分冷媒在压力差作用下通过电机转子20上的流通孔26进入到壳体19前端进行油气分离，油在重力的作用下流到壳体19底端，气态冷媒通过外接管I进入到壳体19后端，最后通过排气管11排出压缩机。气态冷媒在流通孔26中的流动方式可以参照图1和图3中电机转子20内由左向右的实心箭头。
[0037]在本方案中，流通孔26在电机转子20内沿周向均布。其结构可以参照图6所示，多个流通孔26位于同一圆周上，且靠近中心轴开设。电机转子20底部开设有圆形、或者其它形状的通孔(槽)，即上述的流通孔26，且这些通孔(槽)总流通面积与压缩机栗体排气口面积比值大于I，以进一步油气流动路线优化，从而降低油循环率。
[0038]在图3提供的具体实施例中，上法兰8与压力分隔板7之间的间隙H为0，有助于气态冷媒的单向流动。只在电机转子20顶端有第一风扇4、挡油板3，冷媒只有在电机转子20顶端进行一次油气分离。
[0039]在图1和图2提供的具体实施例中，风扇包括同轴安装在电机转子20尾端的第二风扇6。一部分冷媒先通过在电机转子20底端的第二风扇6进行油气分离后，气态冷媒通过压力分隔板7与上法兰8之间的间隙流进壳体19后端。最后通过排气管11排出壳体。即冷媒在电机转子20底端进行了一次油气分离。作为优选，此时上法兰8与压力分隔板7之间的间隙H最优范围:0-3mm，以优化油气流动路线来降低油循环率。
[0040]本实用新型实施例提供的卧式变频压缩机，还包括设置在曲轴13尾端的吸油管14，该吸油管14的一端连通于壳体19的底部，另一端连通于曲轴13内的油孔。在压力差的作用下，壳体19底部的冷冻油22通过吸油管14抽吸到曲轴13里面，并通过曲轴13内的油孔进入到各个零件摩擦副中，直至流出曲轴13顶端，撞击在第二风扇6(和/或第一风扇4)底端，最后在重力作用下流到壳体19底部。冷却油的流动方式可以参照图1-图3中的空心箭头所示，沿顺时针构成循环。
[0041]由于上述方案对压缩机内部的改变，对于电机转子20的平衡性能可能会带来影响，为了消除这一弊端，本实施例还在电机转子20的顶端和/或尾端设置有平衡结构。该平衡结构可以采用在电机转子20上设计减重或者增重的方式。在这里，电机转子20顶端安装副平衡块24，第一风扇4安装在副平衡块24上，在第一风扇4上安装档油板3;在电机转子20尾端安装主平衡块25，在主平衡块25上安装第二风扇6，并采用螺栓21、螺母23将上述零件固定在电机转子20上，其结构如图4和图5所示。进一步的，第一风扇4底部到电机转子顶部的距离h大于1mm，最优范围:4_7mm。
[0042]在本方案提供的具体实施例中，第一风扇4为圆柱形薄片，薄片上有形状为条柱状或者其它形状的叶片4a，数量大于2，沿径向设置，且位于远离电机转子20的一侧;薄片上还开设有多个安装孔和通气孔，位于同一圆周，其结构如图7所示。第二风扇6的结构可以参照第一风扇4，其条柱状叶片4a位于靠近电机转子20的一侧。
[0043]下面结合具体工作方式对本方案作进一步介绍:
[0044]实施例一(图1):
[0045]本实用新型是一种低油循环率的卧式双级增焓变频压缩机，主要由外接管1、上盖组件2、挡油板3、第一风扇4、电机定子5、第二风扇6、压力分隔板7、上法兰8、上气缸9、隔板10、排气管11、下法兰盖板12、曲轴13、吸油管14、下法兰15、下气缸16、下滚子17、上滚子18、壳体19、电机转子20、螺栓21、冷冻油22、螺母23组成。
[0046]主要工作原理为:通电后，电机定子5与电机转子20之间产生电磁拉力，在该电磁拉力作用下，带动曲轴13旋转，压缩机通过分液器吸入的制冷剂，在下气缸16压缩到中压后，与吸入闪蒸器闪发出的中压气态制冷剂在下法兰15中压腔中充分混合后，吸入到上气缸9进行第二级压缩后排出。排出后的冷媒由于电机转子20旋转后，带动安装在电机转子20顶端的第一风扇4、挡油板3旋转，在电机转子顶端形成了局部低压，由于壳体19内部充满了高压，在压力差的作用下，壳体19底部的冷冻油22通过吸油管14抽吸到曲轴13里面，并通过曲轴13内的油孔进入到各个零件摩擦副中，直至流出曲轴13顶端，撞击在第二风扇6和第一风扇4底端，最后在重力作用下流到壳体19底部；同时一部分冷媒在压力差作用下通过电机转子20上的流通孔、电机定子5与电机转子20之间的间隙进入到壳体19前端，在第一风扇4和挡油板3的双重作用下进行油气分离，油在重力的作用下流到壳体19底端，气态冷媒通过外接管I进入到壳体19后端，最后通过排气管11排出压缩机，另外一部分冷媒先通过在电机转子20底端的第二风扇6进行油气分离后，气态冷媒通过压力分隔板7与上法兰8之间的间隙流进壳体19后端，最后通过排气管11排出壳体。
[0047]实施例二(图2):
[0048]实施例二与实施例一不同点在于:电机转子20上无流通孔，顶端无挡油板3，外接管I没有深入到挡油板3中间，而是直接焊接在壳体19上。因此，该实施例只在电机转子20尾端有第二风扇6，冷媒只在电机转子20尾端进行了一次油气分离。
[0049]实施例三(图3):
[0050]实施例三与实施例一不同点在于:电机转子20底端无第二风扇6，上法兰8与压力分隔板7之间的间隙H为0，因此，该实施例只在电机转子20顶端有第一风扇4、挡油板3，冷媒只有在电机转子20顶端进行一次油气分离。
[0051]当然，以上实施例均是以卧式双级增焓变频压缩机为例进行说明的，本方案还可以广泛适用于其他类型的卧式变频压缩机。
[0052]本实用新型实施例还提供了一种制冷系统，包括压缩机，其核心改进点在于，压缩机为上述的卧式变频压缩机。
[0053]综上所述，本实用新型实施例提供了一种卧式变频压缩机，采用了电机转子前后两端增加风扇和挡油板的结构，同时改变外接管的位置、长度和在电机转子上增加流通孔，较好的在压缩机内部进行了油气分离，从而降低了油循环率，尤其适用于卧式双级增焓变频压缩机。本实用新型实施例还提供了一种应用上述卧式变频压缩机的制冷系统。
[0054]本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
[0055]对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
【主权项】
1.一种卧式变频压缩机，包括壳体(19)以及设置在其内的压力分隔板(7)、上法兰(8)、曲轴(13)和电机转子(20)，其特征在于，还包括: 安装在所述电机转子(20)的顶端和/或尾端，且能够被所述电机转子(20)驱使旋转的风扇。2.根据权利要求1所述的卧式变频压缩机，其特征在于，所述风扇包括同轴安装在所述电机转子(20)顶端的第一风扇(4)。3.根据权利要求2所述的卧式变频压缩机，其特征在于，还包括同轴安装在所述第一风扇(4)顶端的环形的挡油板(3)。4.根据权利要求3所述的卧式变频压缩机，其特征在于，其外接管(I)的第一端连通于所述壳体(19)的前端，且伸入至所述挡油板(3)的中间，所述外接管(I)的第二端连通于所述壳体(19)的后端。5.根据权利要求2所述的卧式变频压缩机，其特征在于，所述电机转子(20)上沿轴向开设有贯穿的流通孔(26)。6.根据权利要求2所述的卧式变频压缩机，其特征在于，所述上法兰(8)与所述压力分隔板(7)之间的间隙H为O。7.根据权利要求1-5任意一项所述的卧式变频压缩机，其特征在于，所述风扇包括同轴安装在所述电机转子(20)尾端的第二风扇(6)。8.根据权利要求7所述的卧式变频压缩机，其特征在于，还包括设置在所述曲轴(13)尾端的吸油管(14)，所述吸油管(14)的一端连通于所述壳体(19)的底部，另一端连通于所述曲轴(13)内的油孔。9.根据权利要求1所述的卧式变频压缩机，其特征在于，在所述电机转子(20)的顶端和/或尾端设置有平衡结构。10.—种制冷系统，包括压缩机，其特征在于，所述压缩机为如权利要求1-9任意一项所述的卧式变频压缩机。
【文档编号】F04B35/04GK205503399SQ201620301012
【公开日】2016年8月24日
【申请日】2016年4月11日
【发明人】邹鹏, 胡余生, 魏会军, 杨欧翔, 柯达俊, 吴健
【申请人】珠海格力节能环保制冷技术研究中心有限公司