[发明专利]防止油从致冷器中的螺旋式压缩机回流

说明书

发明背景

本发明涉及螺旋压缩机。具体地说，本发明涉及致冷器中使用的螺旋压缩机。更具体地说，本发明涉及对在致冷器中油从螺旋压缩机中回流以及对由此而造成油流失到系统蒸发器的防止。

螺旋压缩机是这样一种压缩机：其中两个或多个螺旋转子以相互啮合的关系设置在工作腔中。首先，螺旋转子的反向转动将压力相对较低的气体抽吸入工作腔中，使该气体在工作腔中被压缩，并以相对较高的压力、即以所谓的排出压力从工作腔内排出该气体。

在许多螺旋压缩机的应用中，包括在致冷器中的螺旋压缩机的应用中，油可以直接注入压缩机的工作腔中以实现冷却和密封的目的。另外，油还可以用于润滑压缩机的轴承。用于致冷器中润滑轴承的油通常被排放到/引到压缩机中致冷气体压力较低的一个位置处。由此，这些油最终会进入到压缩机的工作腔中，并被夹带在流过工作腔的致冷气体中。而后，这些油同任何直接注入压缩机工作腔内的油一起被夹带在从压缩机中排出的气流中而被带出压缩机。

由于从致冷器中的螺旋压缩机中流出的致冷气流所含油量相对较大，又由于这些油需要返回到压缩机中以实现上述种种目的，所以通常在压缩机之中或直接位于其下游设置一油分离器，以实现将油从排出气流中分离出并将这些分离出的油聚积在一起以实现返回到压缩器中的目的。在许多致冷系统中，用油分离器中的排出压力来驱动从油分离器中分离的油回到压缩器中。

虽然此类系统中所用的油分离器效率极高，通常在流过油分离器的致冷气体离开油分离器而输送到系统冷凝器之前，可从中分离出99％或更多的油，但是，随着时间的推移，向压缩机供给的油将被耗尽。任何行进通过系统油分离器的油通常被带入并通过系统冷凝器，并迂回的系统蒸发器汇集在其底部的液态致冷剂之上或之中。通常，总是采取措施有规律地将此相对少量的油从系统蒸发器返回到系统压缩机中，此种油的移动在所有类型的致冷器中都是常见的，并且通常涉及的油量在致冷器的供给油的百分比中只占极小的一部分。

由于从致冷器的蒸发器到致冷器的压缩机部件有一直接的流动路径，吸入气体是通过该路径被抽吸入压缩机内的，在某些情况下，存在这样一种可能性：位于压缩机内的油沿返回蒸发器的方向流出压缩机，并甚至会进入蒸发器内。由于为了达到这种压缩机内各种目的而使用的油量，以及由于在这些系统中系统蒸发器位于压缩机的吸入区域的下面并通常与吸入区域形成可流通的关系，这些情况虽然只在致冷机中发生，但在使用螺旋压缩机的致冷器内这种情况则进一步加剧。油从压缩机直接进入系统蒸发器虽然是一种非典型的情况，但有时其数量会比与蒸发器相联的用于处理回油的回油装置的容量更大，从而可能由于在某一位置缺少能够确保在工作中向压缩机连续地、充分地供给充足的油量而导致致冷器的停机。

在美国专利5,086,621以及5,396,784中揭示了将从压缩机流出以后的油加以收集以返回到致冷器内的压缩机中的例子。′621专利通过在从蒸发器抽向压缩机的吸入气体所通过的管道之下设置一托盘以解决油的回流问题。该托盘可以收集并累积任何回流的油。而后，通过使用排放装置将这些油连续地返回到系统压缩机中。

′784专利同样也提供了一种方法，该方法将一托盘定位在致冷器中的蒸发器出口下方，以收集并返回回流的油。在′784专利中，当在托盘中的油的液面变得足够的高时，从蒸发器流向压缩机的气流将受到限制，结果气流的流速将增加。从蒸发器流向压缩机的气体流速的增加使位于托盘中的油被夹带在从蒸发器流回到压缩机的气流中。

可理解的是，这两种方法都需要制造与安装可组装到系统蒸发器中的部件/组件以解决油回流的问题。这些部件/组件的制造与安装需要一笔较大的费用，而且由于这些部件/组件的运行要消耗能量因而使致冷器整体能量的消耗加大。

因此，需要一种可防止油在致冷系统内从螺旋压缩机向蒸发器回流的安排，而这种安排既不会显著增加压缩机或致冷器的费用，又无损于致冷器的效率。

发明内容

本发明的一个目的是限制和/或阻止油从致冷器的压缩机向致冷系统的蒸发器的回流。

本发明的另一个目的是在油从压缩机漏出之前，通过对压缩机内回流的油进行阻断以及改变方向而防止在致冷系统中的油从压缩机向蒸发器的回流。

本发明的另一个目的是以这样一种方式防止在致冷系统中的基本上所有的油从压缩机向蒸发器的回流，该种方式是一种无源工作的方式，它所增加的制造成本、以阻止油的回流为目的而使用的部件/组件以及它对致冷器的工作效率的影响都是极小的。