油氣分離器、壓縮機及空調器的製作方法
2023-05-15 15:45:01 1
本發明涉及製冷設備技術領域，具體而言，涉及一種油氣分離器、壓縮機及空調器。
背景技術：
渦旋壓縮機因其效率高、體積小、質量輕、運行平穩等特點被廣泛運用於製冷空調和熱泵等領域。一般來說，渦旋壓縮機由密閉殼體、靜渦旋盤、動渦旋盤、支架、曲軸、防自轉機構和電機構成，動、靜渦旋盤的型線均是螺旋形，動渦旋盤相對靜渦旋盤偏心並相差180°安裝，進而在動、靜渦旋盤間形成了多個月牙形空間。在動渦旋盤以靜渦旋盤的中心為旋轉中心並以一定的旋轉半徑作無自轉的迴轉平動時，外圈月牙形空間便會不斷向中心移動，此時，冷媒被逐漸推向中心空間，其容積不斷縮小而壓力不斷升高，直至與中心排氣孔相通，高壓冷媒被排出泵體，完成壓縮過程。
現有技術的方案中，渦旋壓縮機通過供油裝置給各摩擦副、滾動副進行供油潤滑，潤滑油分散後，與流動的高溫高壓製冷劑氣體形成油氣混合物，並被排出壓縮機外，使得壓縮機的內的油量減少，壓縮機可能會處於缺油狀態，降低了可靠性。同時，在排氣的過程中還會伴隨產生噪聲。另外，製冷劑中混合潤滑油後降低換熱效果，空調器的整機能效就會下降。
為了解決上述的問題，現有技術中的一些渦旋式壓縮機中設置有油氣分離裝置，油氣分離裝置利用離心加速的原理，將潤滑油和製冷劑分離出來。但現有技術中的油氣分離裝置的排氣噪聲較大，進而使得設備運行噪聲大。
技術實現要素：
本發明的主要目的在於提供一種油氣分離器、壓縮機及空調器，以解決現有技術中的渦旋壓縮機的排氣噪音較大的問題。
為了實現上述目的，根據本發明的一個方面，提供了一種油氣分離器，包括：殼體，殼體上設置有進氣口、排氣口和排油口；分離腔，形成在殼體內，分離腔與進氣口連通；排氣通道，設置在殼體內，排氣通道的兩端分別與分離腔和排氣口連通；排油通道，設置在殼體內，排油通道的兩端分別與分離腔和排油口連通，其中，排氣通道具有變徑段，在沿分離腔至排氣口的方向上，變徑段的過流面積逐漸增大。
進一步地，油氣分離器還包括排氣管和導流罩，排氣管的第一端穿設在殼體內，排氣管的第二端形成排氣口，導流罩設置在殼體內並套設在排氣管的第一端上，導流罩的開口端與排氣管的外壁之間具有第一間隙，排氣管的內壁，以及排氣管的外壁與導流罩所圍成的空間共同形成排氣通道。
進一步地，殼體為筒狀結構，殼體的第一端為開口端，排氣管的第一端通過殼體的第一端穿設在殼體內，排油口設置在殼體的第二端，進氣口位於排氣管的第一端的上方，殼體的內壁和排氣管的外壁之間形成分離腔。
進一步地，導流罩的外壁與殼體的內壁之間具有第二間隙並形成至少部分排油通道。
進一步地，導流罩的開口端具有縮徑段，縮徑段的過流面積在沿殼體的第一端至殼體的第二端的方向上逐漸增大，縮徑段和排氣管的外壁之圍成變徑段。
進一步地，導流罩的背離排氣管的內表面為弧形面。
進一步地，油氣分離器還包括設置在導流罩和殼體之間的定位結構，定位結構使導流罩固定在殼體內。
進一步地，定位結構為多個定位凸起，多個定位凸起沿導流罩的周向設置在導流罩的外側壁上，定位凸起與殼體的內側壁過盈配合，相鄰的定位凸起之間形成過流通道。
進一步地，殼體的橫截面為圓形，殼體包括互相連接的第一筒段和第二筒段，進氣口和排油口設置在第二筒段上，第一筒段的橫截面積大於第二筒段的橫截面積，排氣管包括第一管段、第二管段以及連接在第一管段和第二管段之間的過渡段，第一管段的橫截面積大於第二管段的橫截面積，第一管段穿設在第一筒段內，並且第一管段的尺寸與第一筒段的尺寸相適配，過渡段的外側壁、第二管段的外側壁以及第二筒段的內側壁圍成分離腔。
進一步地，第一管段上設置有定位凸沿，定位凸沿與第一筒段的端面抵接配合。
根據本發明的另一方面，提供了一種壓縮機，包括油氣分離器，油氣分離器為上述的油氣分離器。
進一步地，壓縮機為渦旋壓縮機，渦旋壓縮機包括殼體以及設置在殼體內的渦旋器，油氣分離器設置在殼體內，渦旋器包括套設在一起的渦旋靜盤和渦旋動盤，渦旋靜盤上設置有注油通道，注油通道的第一端與油氣分離器的排油口連通，注油通道的第二端與渦旋靜盤和渦旋動盤的接觸面連通。
根據本發明的另一方面，提供了一種空調器，包括壓縮機，壓縮機為上述的壓縮機。
應用本發明的技術方案，排氣通道具有變徑段。氣態冷媒在通過變徑段時通過變徑段的過流面積的變化引起聲阻抗變化，使得一部分沿管道傳播的聲波反射回聲源。同時，上述的過流面積的變化使得向前傳播的聲波與在不同截面上的反射波之間產生相位差，相互幹涉，從而達到消音降噪的效果。因此本發明的技術方案解決了現有技術中的渦旋壓縮機的排氣噪音較大的問題。
附圖說明
構成本申請的一部分的說明書附圖用來提供對本發明的進一步理解，本發明的示意性實施例及其說明用於解釋本發明，並不構成對本發明的不當限定。在附圖中：
圖1示出了根據本發明的油氣分離器的實施例的透視結構示意圖；
圖2示出了圖1中油氣分離器的剖視示意圖；
圖3示出了圖2中B處放大示意圖；
圖4示出了圖2中A-A向剖視示意圖；
圖5示出了圖1中油氣分離器的排氣管的結構示意圖；
圖6示出了圖1中油氣分離器的殼體的結構示意圖；
圖7示出了圖1中油氣分離器的導流罩的結構示意圖；
圖8示出了圖7中導流罩的剖面示意圖；
圖9示出了根據本發明的壓縮機的實施例的剖視示意圖；
圖10示出了圖9中壓縮機的渦旋靜盤的結構示意圖；
圖11示出了圖10中C-C向剖視示意圖；以及
圖12示出了圖9中壓縮機的渦旋動盤的結構示意圖。
其中，上述附圖包括以下附圖標記：
10、殼體；11、進氣口；12、排氣口；13、排油口；14、第一筒段；15、第二筒段；20、分離腔；30、排氣通道；31、變徑段；40、排油通道；50、排氣管；51、第一管段；511、定位凸沿；52、第二管段；53、過渡段；60、導流罩；61、縮徑段；70、定位結構；100、油氣分離器；200、殼體；300、渦旋器；310、渦旋靜盤；311、注油通道；320、渦旋動盤。
具體實施方式
需要說明的是，在不衝突的情況下，本申請中的實施例及實施例中的特徵可以相互組合。下面將參考附圖並結合實施例來詳細說明本發明。
下面將結合本申請實施例中的附圖，對本申請實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本申請一部分實施例，而不是全部的實施例。以下對至少一個示例性實施例的描述實際上僅僅是說明性的，決不作為對本申請及其應用或使用的任何限制。基於本申請中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本申請保護的範圍。
需要注意的是，這裡所使用的術語僅是為了描述具體實施方式，而非意圖限制根據本申請的示例性實施方式。如在這裡所使用的，除非上下文另外明確指出，否則單數形式也意圖包括複數形式，此外，還應當理解的是，當在本說明書中使用術語「包含」和/或「包括」時，其指明存在特徵、步驟、操作、器件、組件和/或它們的組合。
除非另外具體說明，否則在這些實施例中闡述的部件和步驟的相對布置、數字表達式和數值不限制本申請的範圍。同時，應當明白，為了便於描述，附圖中所示出的各個部分的尺寸並不是按照實際的比例關係繪製的。對於相關領域普通技術人員已知的技術、方法和設備可能不作詳細討論，但在適當情況下，所述技術、方法和設備應當被視為授權說明書的一部分。在這裡示出和討論的所有示例中，任何具體值應被解釋為僅僅是示例性的，而不是作為限制。因此，示例性實施例的其它示例可以具有不同的值。應注意到：相似的標號和字母在下面的附圖中表示類似項，因此，一旦某一項在一個附圖中被定義，則在隨後的附圖中不需要對其進行進一步討論。
在本申請的描述中，需要理解的是，方位詞如「前、後、上、下、左、右」、「橫向、豎向、垂直、水平」和「頂、底」等所指示的方位或位置關係通常是基於附圖所示的方位或位置關係，僅是為了便於描述本申請和簡化描述，在未作相反說明的情況下，這些方位詞並不指示和暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位或者以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本申請保護範圍的限制；方位詞「內、外」是指相對於各部件本身的輪廓的內外。
為了便於描述，在這裡可以使用空間相對術語，如「在……之上」、「在……上方」、「在……上表面」、「上面的」等，用來描述如在圖中所示的一個器件或特徵與其他器件或特徵的空間位置關係。應當理解的是，空間相對術語旨在包含除了器件在圖中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附圖中的器件被倒置，則描述為「在其他器件或構造上方」或「在其他器件或構造之上」的器件之後將被定位為「在其他器件或構造下方」或「在其他器件或構造之下」。因而，示例性術語「在……上方」可以包括「在……上方」和「在……下方」兩種方位。該器件也可以其他不同方式定位(旋轉90度或處於其他方位)，並且對這裡所使用的空間相對描述作出相應解釋。
此外，需要說明的是，使用「第一」、「第二」等詞語來限定零部件，僅僅是為了便於對相應零部件進行區別，如沒有另行聲明，上述詞語並沒有特殊含義，因此不能理解為對本申請保護範圍的限制。
如圖1和圖2所示，本實施例的油氣分離器包括殼體10、分離腔20、排氣通道30、以及排油通道40。其中，殼體10上設置有進氣口11、排氣口12和排油口13。分離腔20形成在殼體10內，分離腔20與進氣口11連通。排氣通道30設置在殼體10內，排氣通道30的兩端分別與分離腔20和排氣口12連通。排油通道40設置在殼體10內，排油通道40的兩端分別與分離腔20和排油口13連通。排氣通道30具有變徑段31，在沿分離腔20至排氣口12的方向上，變徑段31的過流面積逐漸增大。
應用本實施例的技術方案，排氣通道30具有變徑段31。氣態冷媒在通過變徑段31時通過變徑段31的過流面積的變化引起聲阻抗變化，使得一部分沿管道傳播的聲波反射回聲源。同時，上述的過流面積的變化使得向前傳播的聲波與在不同截面上的反射波之間產生相位差，相互幹涉，從而達到消音降噪的效果。因此本實施例的技術方案解決了現有技術中的渦旋壓縮機的排氣噪音較大的問題。
如圖2所示，在本實施例的技術方案中，油氣分離器還包括排氣管50和導流罩60，排氣管50的第一端穿設在殼體10內，排氣管50的第二端形成排氣口12。導流罩60設置在殼體10內並套設在排氣管50的第一端上，導流罩60的開口端與排氣管50的外壁之間具有第一間隙，排氣管50的內壁，以及排氣管50的外壁與導流罩60所圍成的空間共同形成排氣通道30。具體地，以圖2為例，排氣管50的下端為排氣管50的第一端，排氣管50的上端為排氣管50的第二端。混合物在通過分離腔20進行分離後，氣態冷媒通過第一間隙流入之導流罩60內，導流罩60引導氣流進入至排氣管50的第一端。然後氣態冷媒從排氣管50的第二端排出。本實施例的排氣通道30的具體結構為：導流罩60的開口端與排氣管50的外側壁之間形成的環形開口為排氣通道30的起始端，排氣管50的第二端為排氣通道30的終止段。當然，排氣通道30並不限於通過排氣管50和導流罩60形成，排氣通道30也可以通過現有技術中的常規的管路或者管道形成。
如圖2所示，在本實施例的技術方案中，殼體10為筒狀結構，殼體10的第一端為開口端，排氣管50的第一端通過殼體10的第一端穿設在殼體10內。排油口13設置在殼體10的第二端，進氣口11位於排氣管50的第一端的上方，殼體10的內壁和排氣管50的外壁之間形成分離腔20。具體地，殼體10為圓形筒，殼體10的上端開口，下端具有端壁，排油口13設置在殼體10的下端的端壁上。進氣口11設置在殼體10的側壁上並且位於排氣管50的下端的上方。從圖2可以看到，殼體10的內側壁和排氣管50的外側壁(排氣管50的位於導流罩60的上方的部分)之間圍成環形空間。氣液混合物進入至殼體10內後，氣液混合物沿著環形空間做圓周運動。在離心力的作用下，質量較重的潤滑油被甩到殼體10的內側壁上，並沿著殼體10的內側壁向下流動，最終通過排油口13排出。質量較輕的氣態製冷劑進入至導流罩60內，並最終通過排氣管50排出。
如圖2所示，在本實施例的技術方案中，導流罩60的外壁與殼體10的內壁之間具有第二間隙並形成至少部分排油通道40。具體地，潤滑油被分離後，潤滑油順著第二間隙向下流動並流動至殼體10的下方。本實施例的排油通道40是指，第二間隙的空間和殼體10的位於導流罩60下方的空間共同形成了排油通道40。需要說明的是，當潤滑油向下流入至第二間隙時會在第二間隙中形成油膜，進而使得氣態製冷劑無法通過從第二間隙。上述結構保證了潤滑油和氣態製冷器的高效的分離。
如圖3所示，在本實施例的技術方案中，導流罩60的開口端具有縮徑段61，縮徑段61的過流面積在沿殼體10的第一端至殼體10的第二端的方向上逐漸增大，縮徑段61和排氣管50的外壁之圍成變徑段31。具體地，導流罩60的上端向內翻邊並形成了縮徑段61。從圖2中的冷媒流動方向可以看到，冷媒由上自下進入至導流罩60內，因此冷媒在通過縮徑段61時，冷媒的過流面積逐漸增大，進而起到消聲降噪的效果。
如圖2所示，在本實施例的技術方案中，導流罩60的背離排氣管50的內表面為弧形面。具體地，導流罩60的下表面為弧形面，並近似於球形面。上述結構一方面便於加工，另一方面，弧形面能夠對氣態製冷劑進行導向，並使氣態製冷劑更順暢的進行方向轉換(由方向向下變為方向向上)，從而減小氣態製冷劑與導流罩60之間的碰撞噪音。
如圖4、圖7和圖8所示，在本實施例的技術方案中，油氣分離器還包括設置在導流罩60和殼體10之間的定位結構70，定位結構70使導流罩60固定在殼體10內。具體地，定位結構70一方面使導流罩60固定在殼體10內，另一方面使導流罩60與殼體10之間形成第二間隙。
具體地，定位結構70為多個定位凸起，多個定位凸起沿導流罩60的周向設置在導流罩60的外側壁上，定位凸起與殼體10的內側壁過盈配合，相鄰的定位凸起之間形成過流通道。具體地，定位凸起由導流罩60的內壁向外衝壓形成，定位凸起與殼體10的內壁過盈配合。同時定位凸起使導流罩60的外側壁與殼體10的內壁之間形成一定的間隙並形成上述的第二間隙。在沿周向方向上，相鄰的定位凸起之間形成了使潤滑油通過的過流通道。當然，定位結構70也可以採用其他的定位結構，例如定位架等。
如圖2、圖5和圖6所示，在本實施例的技術方案中，殼體10的橫截面為圓形，殼體10包括互相連接的第一筒段14和第二筒段15。進氣口11和排油口13設置在第二筒段15上，第一筒段14的橫截面積大於第二筒段15的橫截面積。排氣管50包括第一管段51、第二管段52以及連接在第一管段51和第二管段52之間的過渡段53。第一管段51的橫截面積大於第二管段52的橫截面積。第一管段51穿設在第一筒段14內，並且第一管段51的尺寸與第一筒段14的尺寸相適配。過渡段53的外側壁、第二管段52的外側壁以及第二筒段15的內側壁圍成分離腔20。從圖2可以看到，當排氣管50安裝在殼體10內時，第一管段51與第一筒段適配，同時第一管段51和過渡段53之間的臺階與第一筒段14和第二筒段15之間的臺階形成定位配合，進而使得排氣管50的上端被定位。第二管段52的外徑要小於第二筒段15的內徑，進而使得第二管段52和第二筒段15之間形成分離腔20。優選地，過渡段53為斜面段或者弧面段。
如圖2、圖5和圖6所示，在本實施例的技術方案中，第一管段51上設置有定位凸沿511，定位凸沿511與第一筒段14的端面抵接配合。具體地，定位凸沿511一方面可以使排氣管50的上端定位，另一方面可以對殼體10的第一端起到密封效果。優選地，定位凸沿511和殼體10的上端面之間還可以設置密封結構，進而防止製冷劑沿著定位凸沿511和殼體10之間的縫隙洩漏。
如圖2所示，在本實施例的技術方案中，排氣管的內表面和外表面具有不同的形狀。具體地，排氣管50的外表面形成了第一管段51、第二管段52和過渡段53。排氣管50的內表面具有變徑管段。在沿排氣管50的下端至上端的方向上，變徑管段的過流面積逐漸增大。上述的變徑管段也能夠對氣態製冷劑起到降噪的效果。
本申請還提供了一種壓縮機，如圖9所示，根據本申請的壓縮機的實施例包括油氣分離器100，油氣分離器100為上述的油氣分離器。
如圖10至圖12所示，本實施例中的壓縮機為渦旋壓縮機，渦旋壓縮機包括殼體200以及設置在殼體200內的渦旋器300，油氣分離器100設置在殼體200內，渦旋器300包括套設在一起的渦旋靜盤310和渦旋動盤320，渦旋靜盤310上設置有注油通道311，注油通道311的第一端與油氣分離器100的排油口13連通，注油通道311的第二端與渦旋靜盤310和渦旋動盤320的接觸面連通。油氣分離器100分離後的潤滑油通過注油通道311流回至渦旋器300內，而製冷劑排出殼體200外。
具體地，渦旋壓縮機，其在密封容器內容納有壓縮機構和驅動部分。壓縮機構由靜渦旋盤、動渦旋盤、十字滑環構成，驅動部分主要由電機與曲軸構成。渦旋壓縮機工作過程中，由驅動部分驅動動渦旋盤運轉，其與靜渦旋盤相互嚙合從而形成月牙形壓縮腔。隨著曲軸的旋轉，製冷劑經過吸氣管進入壓縮機壓縮機構的吸氣腔，動渦旋盤作繼續迴轉平動並始終保持良好的嚙合狀態，吸氣腔不斷向中心推移，容積不斷縮小，腔體內壓力不斷被進行壓縮；當壓縮達預定壓縮比時，製冷劑由靜渦旋盤的中心排氣口排出，進入密封容器上部空間，經靜渦旋盤與上支架排氣通道進入電機上部空間與密封容器下部空間，密封容器是指封閉容器上蓋、封閉容器下蓋，封閉容器殼體組成，對電機進行冷卻，然後經排氣管排出壓縮機外。
本申請還提供了一種空調器，根據本申請的空調器的實施例包括壓縮機，壓縮機為上述的壓縮機。
以上所述僅為本發明的優選實施例而已，並不用於限制本發明，對於本領域的技術人員來說，本發明可以有各種更改和變化。凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護範圍之內。