毛细管节流装置和卧式涡旋压缩机的制作方法

本实用新型涉及毛细管节流装置以及具有该毛细管节流装置的卧式涡旋压缩机。

背景技术：

卧式涡旋压缩机(下文中有时也简称为压缩机)一般包括壳体、容纳在壳体中的压缩机构、驱动压缩机构的旋转轴和提供动力使旋转轴旋转的马达等。壳体的内部空间通过隔板分隔成与压缩机构的进气口流体连通的低压侧和与压缩机构的排气口流体连通的高压侧。为了保证压缩机的正常运转，需要为压缩机的各个活动部件供给润滑油。

通常，在位于压缩机的低压侧的旋转轴中设置有轴向延伸的油孔，润滑油从旋转轴的末端通过油孔供给至压缩机构并随制冷剂从压缩机构的排气口排放到压缩机的高压侧。借助于高压侧与低压侧的压力差，将蓄积在高压侧的润滑油泵送回到低压侧，从而实现润滑油在压缩机壳体内的循环。由于高压侧与低压侧之间存在较大的压力差，因此采用毛细管节流装置来实现润滑油从高压侧至低压侧的平稳回流。为防止毛细管堵塞，在毛细管的外围设置有过滤网以在润滑油进入毛细管之前对润滑油进行净化。但是，过滤网在使用中会由于高压侧的高气压而向内(即，朝向毛细管侧)塌陷变形，从而可能影响过滤效率和毛细管节流装置的效率，使得润滑油循环无法平稳进行，进而可能导致压缩机故障。因此可能需要频繁地更换过滤网或整个毛细管节流装置。

技术实现要素：

本实用新型的一个目的是提供一种能够防止过滤网塌陷变形的毛细管节流装置。

本实用新型的另一目的是提供一种高效耐用的毛细管节流装置。

本实用新型的又一目的是提供一种简单的、便于安装的毛细管节流装置。

本实用新型的再一目的是提供一种能够确保可靠的内部润滑油循环的卧式涡旋压缩机。

根据本实用新型的一个方面，提供了一种毛细管节流装置，包括：基座部；支承轴部，所述支承轴部在所述基座部的一侧延伸；毛细管，所述毛细管由所述支承轴部支承，并且从所述基座部的所述一侧延伸至所述基座部的另一侧；以及过滤网，所述过滤网围绕所述毛细管设置以在流体进入所述毛细管之前过滤所述流体，其特征在于，所述毛细管节流装置还包括支承所述过滤网的框架构件。

本实用新型通过在过滤网的内侧设置支承框架而提供了一种能够防止过滤网塌陷变形的毛细管节流装置，该支承框架能够在为过滤网提供有效支承而防止过滤网变形的同时增大过滤网的过滤面积，从而大大延长过滤网进而整个毛细管节流装置的使用寿命。

可选地，所述过滤网呈一端封闭的套筒形状并与所述基座部一起限定封围所述毛细管的入口端的空间。

可选地，所述框架构件紧贴所述过滤网设置在所述过滤网的内侧。

可选地，所述框架构件由螺旋弹簧构成，所述螺旋弹簧紧贴所述过滤网的内周向表面设置。

可选地，所述螺旋弹簧的一端抵靠所述基座部，另一端抵靠所述过滤网的轴向端面从而沿所述过滤网的整个轴向长度上延伸。

可选地，所述螺旋弹簧的一端通过卡扣连接或者焊接固定至基座部。

可选地，所述支承轴部延伸成从内侧与所述过滤网的轴向端面抵接。

可选地，所述毛细管包括第一直线部段和第二弯曲部段，第一直线部段从所述基座部的所述一侧流体密封地插入穿过所述基座部，第二弯曲部段盘绕在所述支承轴部的外周向表面上。

可选地，所述基座部呈圆柱形形状，并且所述基座部沿轴向方向顺序地包括具有第一直径的安装部段、具有第二直径的台阶部段、具有第三直径的凸缘部段和具有第四直径的末端延伸部段，其中，所述第一直径小于所述第二直径，所述第二直径小于所述第三直径，所述第四直径小于所述第三直径。

可选地，所述毛细管节流装置还包括形成在所述安装部段的轴向端面中的凹部，以容纳所述毛细管的出口端。

可选地，所述毛细管节流装置还包括定位装置，所述定位装置包括形成在所述安装部段的外周向表面中的平面部。

可选地，所述过滤网为金属丝编织网。

可选地，所述过滤网的直径为所述毛细管盘绕所形成的螺旋体的外径的2-5倍，和/或所述过滤网的轴向长度为所述毛细管盘绕所形成的螺旋体的轴向长度的2-5倍。

本实用新型还提供了一种卧式涡旋压缩机，其包括：壳体，由所述壳体限定的内部空间被分隔成高压侧和低压侧；驱动机构；压缩机构，所述压缩机构容纳在所述壳体中并由所述驱动机构驱动；以及润滑油回路。所述润滑油回路中设置有如上所述的毛细管节流装置。

优选地，所述壳体内部空间通过隔板被分隔成高压侧和低压侧，所述毛细管节流装置设置在所述隔板上。

根据本实用新型的毛细管节流装置和卧式涡旋压缩机的优点在于其结构简单，便于安装，并且能够确保压缩机内部的润滑油循环。

附图说明

通过以下参照附图的描述，本实用新型的特征和优点将变得更加容易理解。这些附图仅为示例性的并且不是按比例绘制，附图中：

图1是应用本实用新型的卧式涡旋压缩机的整体图，其中用箭头示出了压缩机的润滑油循环。

图2是图1的部分A的局部放大视图；

图3是根据本实用新型的一种实施方式的毛细管节流装置的透视图；

图4是图3的毛细管节流装置的剖视图；

图5是图3的毛细管节流装置的立体图；

图6是图3的毛细管节流装置的端视图；以及

图7是示出现有的技术的毛细管节流装置的部分透视图。

具体实施方式

下面对优选实施方式的描述仅仅是示范性的，而绝不是对本实用新型及其应用或用法的限制。在以下描述中，方向性术语“水平方向”和“竖向方向”分别指的是与自然状态下的水平面平行的方向和与水平面垂直的方向。

首先，参照图1描述应用本实用新型的卧式涡旋压缩机。图1是示例性卧式涡旋压缩机1的整体图，其中用箭头示出了压缩机的润滑油循环。

卧式涡旋压缩机1包括大致呈封闭圆筒形的壳体10，壳体10包括位于中部的主体11和固定至主体11的轴向两端的第一端盖12和第二端盖13。在主体11上装配有用于吸入制冷剂的吸气端口(图中未示出)，在第二端盖13上装配有用于排出压缩后的高压制冷剂的排气端口(图中未示出)。在主体11和第二端盖13之间还设置有大致横向于主体11延伸的隔板14，从而将压缩机壳体10的内部空间分隔成高压侧和低压侧。具体地，第二端盖13和隔板14之间的空间构成高压侧空间，而隔板14与第一端盖12之间的空间构成低压侧空间。在低压侧空间内容置有马达(驱动机构)20、旋转轴30以及压缩机构40，马达通过旋转轴30驱动压缩机构40，这种压缩机也称为低压侧压缩机。

在图1所示的示例中，马达20包括固定于壳体10的定子22和固定于旋转轴30的转子24。旋转轴30的第一端经由轴承由第一轴承座50支撑，而第二端经由轴承由第二轴承座52支撑。卧式涡旋压缩机1的旋转轴30大致水平地延伸，也就是说，卧式涡旋压缩机1具有大致水平的轴向方向。压缩机构40包括彼此啮合的定涡旋部件42和动涡旋部件44，在定涡旋部件42与动涡旋部件44之间形成一系列的压缩腔。旋转轴30的偏心曲柄销32经由衬套33插入到动涡旋部件44的毂部46中以旋转地驱动动涡旋部件44，使得动涡旋部件44绕定涡旋部件42绕动，以对吸入到压缩机构40中的制冷剂进行压缩。

与现有技术中类似，在旋转轴30中设置有润滑油通道34，润滑油通道34包括位于旋转轴30的第一端的同心孔34a和与同心孔34a连通的偏心孔34b，偏心孔34b相对于同心孔34a径向偏移并且相对于旋转轴30的旋转轴线偏移，偏心孔34b开口于旋转轴30的偏心曲柄销32。通过泵油机构PM将油泵送到同心孔34a中，在旋转轴30的离心力的作用下，油沿着偏心孔34b向第二端行进，并从旋转轴30的偏心曲柄销32离开，进而润滑各个活动部件。此外，润滑油不仅可以为压缩机的相关部件提供润滑作用，而且还可以提供冷却和清洁作用。

与立式压缩机不同，卧式压缩机不能在旋转轴的末端自然形成油池并达到实现润滑油的泵送所需的油位。为此，在图1的示例中，一方面利用竖向分隔件(同时也用作第一轴承座50的支撑件)15隔出单独的油池S；另一方面，积聚于壳体10的高压侧空间(具体地，第二端盖13和隔板14之间的空间)的底部处的润滑油经由润滑油引导装置引导并聚集在低压侧空间(具体地，隔板14和竖向分隔件15之间的空间)的底部，从润滑油通道34排出并且对各种活动部件进行润滑之后的部分润滑油也会聚集在该低压侧空间的底部，最终低压侧空间底部积聚的润滑油被泵送机构引导到油池S中，使油池S中的油位始终处于允许泵油机构PM正常运转的油位。因此，润滑油回路的设计和构成成为卧式涡旋压缩机设计中保障压缩机的润滑和高效稳定运行的一个重要环节。

在图1中的示例性实施方式中，通过在主体11和第一端盖12之间设置竖向分隔件15而在分隔件15与第一端盖12之间限定出与其余部分分隔开的油池S。然而，本领域技术人员可以理解，本实用新型不限于此。例如，也可以利用双层外壳或单独的腔室结构或任何其他适合的形式来形成油池S。

下面参照图1对压缩机的润滑油循环进行详细描述。如图1中的实心箭头所示，润滑油通过泵油机构PM从油池S被泵送到旋转轴30的润滑油通道34中，经由同心孔34a和与同心孔34a连通的偏心孔34b来到偏心曲柄销32处。随着旋转部件的旋转，部分润滑油在离心力的作用下散布于容纳在低压侧的各个压缩机部件并逐渐在主体11(更具体地，上述低压侧空间)的底部处汇集。另一部分润滑油则随着制冷剂进入压缩机构40的压缩腔，在压缩腔中经过压缩后随高压制冷剂排出压缩机构40并进入压缩机1的高压侧空间。在高压侧空间，通过油分离机构70将润滑油从制冷剂分离，较轻的制冷剂离开油分离机构并携带少量的润滑油经由排气端口离开压缩机1，较重的润滑油被油分离机构过滤并积聚在第二端盖13(高压侧空间)的底部。因此，由制冷剂携带进入高压侧的润滑油大部分将落在第二端盖13的底部，少部分会随制冷剂离开压缩机1。离开压缩机1的这部分润滑油可以经过外部制冷剂循环随着制冷剂的进气流再次返回压缩机1。积聚在高压侧的壳体底部的润滑油则在底部处经由穿过隔板14的润滑油通道14a返回低压侧，并连同积聚在低压侧的壳体底部的润滑油一起经由导管80和泵送机构(未示出)被泵送和引导回到油池S，由此实现压缩机内部的润滑油循环。

由于高压侧与低压侧之间较高的压力差，直接将高压侧的润滑油通到低压侧势必导致润滑油甚至制冷剂以高喷射速度进入低压侧，从而导致喷射的润滑油雾化并扰动低压侧的润滑油液面，使得大量的润滑油被吸入进气口直接进入压缩机构40，由此降低压缩机的制冷量和能效比并引起泵油机构PM故障。

为此，如图1和图2所示，在润滑油通道14a中设置有毛细管节流装置60，其中，图2为图1的示出润滑油通道14a和设置在润滑油通道14a中的毛细管节流装置60的局部放大视图。毛细管节流装置具有结构简单，能够以低成本容易地制造，并且由于没有运动部件所以本身不易产生故障和泄漏等优点。

下面参见图3至图6对根据本实用新型的一种实施方式的毛细管节流装置60进行详细说明，其中，图3是根据该实施方式的毛细管节流装置60的透视图，图4至图6分别是图3的毛细管节流装置60的剖视图、立体图和端视图。

毛细管节流装置60包括基座部61、从基座部61的中央伸出的圆柱形的支承轴部62、固定至基座部61并围绕支承轴部62盘绕的毛细管63和固定至基座部61并封围毛细管63的外围过滤网64。毛细管节流装置60依靠毛细管63的流动阻力沿毛细管63的长度方向产生压力降，由此迅速而有效地降低从中流过的润滑油的压力和流速。

基座部61可以由任意适合的材料制成，用于以流体密封的方式插入到形成于隔板14的下侧处的润滑油通道14a中，以便将毛细管节流装置60固定至隔板14。由于润滑油都积聚在壳体底部，为了有利于润滑油的充分循环且为了使毛细管节流装置60的位于低压侧的润滑油出口(稍后进行更详细的说明)尽量远离压缩机构40的进气口(图中未示出)，润滑油通道14a和毛细管节流装置60的润滑油出口尽量靠近底部设置。

大致圆柱形的基座部61沿水平方向从低压侧往高压侧(图中从右至左)顺序地划分为具有第一直径的安装部段611、具有第二直径的台阶部段612、具有第三直径的凸缘部段613和具有第四直径的末端延伸部段614。其中，第一直径小于第二直径，第二直径小于第三直径，并且第四直径小于第三直径。安装部段611插入到润滑油通道14a中并且延伸穿过润滑油通道14a进入低压侧。台阶部段612用于限制基座部61的插入深度，并且台阶部段612以渐缩的方式过渡至安装部段611。凸缘部段613位于台阶部段612与末端延伸部段614之间并且是基座部61中直径最大的部段，以为支承轴部62和盘绕在支承轴部62上的毛细管63提供支承和保护并且便于安装。支承轴部62从末端延伸部段614的与凸缘部段613相反的一端朝向高压侧方向(图中向左)水平地延伸。

尽管在所公开的实施方式中，基座部61和支承轴部62均为圆柱形，但是本领域技术人员可以理解，本实用新型并不限于此，基座部61和/或支承轴部62可以根据加工和安装需要设置成诸如方形和三角形等任意适合的形状。

此外，毛细管节流装置60还可以包括定位装置，以便于将毛细管节流装置60以正确的取向安装并固定至隔板14并防止毛细管节流装置60相对于隔板14旋转。在图中所示的实施方式中，该定位装置由形成于安装部段611的外周向表面上的平面部66(参见图5和图6)提供。润滑油通道14a的横截面形状形成为与包含平面部66的安装部段611的横截面形状匹配，也就是说，润滑油通道14a的内周向表面上形成有与平面部66相对应的平面部。由此，能够容易地使润滑油出口始终靠下侧定位。

本领域技术人员可以理解，本实用新型的定位装置并不局限于上述平面部66的形式。例如，可以通过安装部段611的外周向表面与润滑油通道14a的内周向表面之间的键槽配合来实现上述定位，或者可以通过将安装部段611形成为适合的多边形形状来实现上述定位。

毛细管63包括沿直线延伸的第一直线部段631和围绕支承轴部62呈螺旋形盘绕的第二弯曲部段632。如图所示，基座部61中靠近下侧设置有直的通孔，该通孔设置在支承轴部62的径向外侧接近支承轴部62的外周向表面的位置且该通孔的孔径与毛细管63的外径匹配。可以经由该通孔将毛细管63的第一直线部段631从基座部61的高压侧(末端延伸部段侧)以流体密封的方式插入穿过基座部61并延伸至基座部的低压侧(安装部段侧)，由此将毛细管63附装至基座部61。毛细管63的在高压侧伸出于基座部61的末端延伸部段614的部分紧密地盘绕在支承轴部62的外周向表面上而形成第二弯曲部段632。

在图中示出的实施方式中，毛细管63的在第一直线部段631处的第一端部(出口端)没有直接伸出基座部61的安装部段611，而是容纳在形成于安装部段611的轴向端面中并通到压缩机1的低压侧空间中的凹部65内，与凹部65一起形成毛细管节流装置60的润滑油出口，从毛细管63流出的润滑油经由凹部65排放到低压侧空间中，由此既能够防止润滑油喷溅，又能够避免毛细管损坏。毛细管63的在第二弯曲部段632处的第二端部(入口端)形成毛细管节流装置60的润滑油入口。

毛细管63例如由紫铜管拉制而成。毛细管节流装置60的节流降压能力由毛细管63的内径和长度决定，毛细管63的内径越小或长度越长，则节流降压作用越明显。也就是说，在毛细管63的内径确定的情况下，能够通过缩减或延长毛细管63(具体地，第二弯曲部段632)的长度来调节毛细管节流装置60的可产生的压力降和润滑油从高压侧至低压侧的回流速度。

过滤网64为金属丝例如不锈钢丝编织网，呈一端封闭的套筒形状，套筒的开口端例如通过焊接固定至末端延伸部段614，从而与末端延伸部段614一起限定出封围盘绕在支承轴部62上的毛细管63的空间，使得任何高压润滑油在进入毛细管之前都经过过滤网64的过滤，从而拦截润滑油中的任何颗粒物或杂质，以免堵塞毛细管63。此外，过滤网64还起到避免毛细管壁受损的防护作用。

如图3和图4所示，根据本实用新型的实施方式，在过滤网64的内侧还设置有框架构件为过滤网64提供全方位的支承。

在图中所示的实施方式中，该框架构件可以实施为紧贴过滤网64设置的螺旋弹簧67。螺旋弹簧67例如可以通过焊接或卡扣连接固定至基座部61的末端延伸部段614，并紧贴过滤网64的内周向表面在过滤网64的整个轴向长度上延伸，从而为过滤网64提供抵御径向变形的支承。由于过滤网64的端部固定至末端延伸部段614而且过滤网64具有一定的刚度，所以螺旋弹簧67也可以不固定至基座部61而是仅支持在过滤网64的内部。除了由螺旋弹簧67为过滤网64提供的径向支承外，支撑轴部62可以一直延伸成抵接过滤网64的轴向端面，从而为过滤网64提供抵御轴向变形的支承。

通过在过滤网64的内侧设置框架构件，由于整个过滤网的网面被充分地撑开并且允许设置更大的过滤网，因此不但不会缩减过滤网64的有效过滤面积，而且使过滤网64的有效过滤面积增大，从而增大了过滤网64的负载能力。在一种实施方式中，过滤网64的直径可以为毛细管盘绕所形成的螺旋体的外径的2-5倍，和/或过滤网64的轴向长度可以为毛细管盘绕所形成的螺旋体的轴向长度的2-5倍。

根据本实用新型的另一未示出的实施方式，框架构件可以由栅栏状金属条棒构成。例如，多根条棒平行于支撑轴部62在过滤网64的周向侧面的内侧延伸以为过滤网64的侧面提供轴向和径向支承。该多根条棒的一端通过诸如焊接等方式固定至或者不固定至基座部61的末端延伸部段614，另一端固定至由相同的材料制成的金属环，使得金属环从内侧抵接过滤网64的轴向端面的周缘，以为过滤网64的轴向端面提供支承。与由螺旋弹簧67构成的框架构件相比，这种框架构件能够获得同样的有益效果，但是这种框架构件需要根据过滤网64的尺寸单独定制，没有使用现成的弹簧元件方便。除此之外，本领域技术人员还能够想到其他适合的框架构件的形式，框架构件的这些替代形式也落入本实用新型的范围内。

如图7所示，现有技术的毛细管节流装置60’同样包括圆柱形的基座部61’、从基座部61’的中央伸出的圆柱形的支承轴部62’、固定至基座部61’并围绕支承轴部62’盘绕的毛细管63’和固定至基座部61’并封围毛细管63’的外围过滤网64’。与根据本实用新型的毛细管节流装置60不同的是，在毛细管节流装置60’的过滤网64’的内侧并没有设置任何的框架构件，支承轴部62’仅在毛细管63’的内侧延伸而没有延长至为过滤网64’提供轴向支承。过滤网64’的尺寸(长度和直径大小)视内部容纳的毛细管结构的大小而定。

在压缩机运行期间，位于高压侧的过滤网一直处于制冷剂气体的高压作用之下。在现有技术的毛细管节流装置的结构中，过滤网仅依赖于金属丝网的本身强度来抵抗周围环境的高压，因此容易被压扁，发生变形并向内塌陷，使过滤面积大大减小。另外，过滤网表面粘附的杂质加剧了过滤网堵塞的状况，有可能导致整个毛细管节流装置失效。

本实用新型通过在过滤网的内侧设置框架构件和/或使得支撑轴部62延伸到过滤网的轴向端面，使过滤网的周向表面和/或轴向端面都受到支承，从而使过滤网能够承受来自周围环境的各个方向的压力而不发生变形。由此能够确保高效持久的过滤性能，进而确保毛细管节流装置乃至整个压缩机的稳定可靠的运行。

另外，如图7所示，在现有技术的毛细管节流装置60’中，毛细管直接从基座部61’的安装部段伸出，形成毛细管节流装置60’的润滑油出口。这样不利于抑制润滑油的喷溅并且容易损坏毛细管。此外，在现有技术的毛细管节流装置60’中，没有设置诸如毛细管节流装置60中的平面部66的定位装置，因此毛细管节流装置60’难以在隔板中快速准确地定位。

虽然本公开以卧式涡旋压缩机为例描述了毛细管节流装置的应用，但是能够理解，本公开的毛细管节流装置也可以应用于除卧式涡旋压缩机以外的系统，用于产生预定的压力降。

尽管在此已详细描述本实用新型的各种实施方式，但是应该理解本实用新型并不局限于这里详细描述和示出的具体实施方式，在不偏离本实用新型的实质和范围的情况下可由本领域的技术人员实现其它的变型和变体。所有这些变型和变体都落入本实用新型的范围内。而且，所有在此描述的构件都可以由其他技术性上等同的构件来代替。