[发明专利]密封式涡旋压缩机

说明书

发明背景

本发明涉及涡旋压缩机。更具体地说，本发明涉及密封式低侧型制冷剂涡旋压缩机中的或者说流过该压缩机的润滑剂和吸入气体的受控流动。

低侧型压缩机是这样一种压缩机，即，将用于驱动压缩机之压缩机构的电动机设置在压缩机壳体的吸入压力侧(低侧)。在涡旋压缩机的情况下，电动机通常利用诸如十字联轴节之类的装置来驱动构成压缩机压缩机构并且受到约束的两个涡旋元件之一，以实现相对运动，也就是使一个涡旋元件围绕另一个作轨道运动。

这种沿正确方向进行的轨道运动可导致在涡旋元件的交错渐开涡卷的径向外端周期性地产生气室。在压缩机工作的过程中，吸入气体进入气室，气室封闭并沿径向向内偏移，此时，气室的体积逐渐减小，藉以对陷入其中的气体进行压缩。压缩气室最终与通常位于涡旋组件中心的一个排气口相通，被压缩之后的气体从那里排出。

在制冷行业所采用的低侧型涡旋压缩机中，必须将相对无油的、处于吸入压力的制冷剂气体传送至吸入气室附近，所述吸入气室在涡旋元件之涡卷的径向外端周期性地形成。同时，必须为驱动轴和被驱动之涡旋元件所用的轴承提供润滑，以及为压缩机壳体的吸入压力部分的其它构件和表面提供润滑。因此，必须小心地管理和控制向一制冷的涡旋压缩机壳体的低侧需要润滑的表面传送润滑剂、使之返回润滑剂池、以及这种润滑剂与流过压缩机构的吸入气体的相互作用，以便使压缩机的效率最高，同时能在需要的时间和位置提供足够的润滑。

转让给本申请受让人的美国专利5,533,875揭示了一种可对低侧涡旋压缩机中的吸入气体和润滑剂流进行控制的配置，该专利的内容可援引在此以作参考。在该配置中，采用一个安装在压缩机壳体的吸入压力部分的套筒，将压缩机的驱动电机安装在该套筒内，以便在润滑剂和吸入气体流过压缩机的低侧时对它们进行控制并使它们相互隔离。采用这样一种套筒虽然是有效使压缩机的材料成本以及压缩机的装配工艺不能令人满意。

发明概要

本发明的目的在于，对低侧型制冷涡旋压缩机的吸入压力部分的制冷剂气体流进行控制和管理。

本发明的另一个目的在于，对低侧型制冷涡旋压缩机的吸入压力部分的润滑剂流进行控制和管理。

本发明的另一个目的在于，以一种能增强压缩机效率、能确保在需要的位置和时间为压缩机壳体的吸入压力部分提供充分润滑的方式，对低侧型制冷涡旋压缩机中的润滑剂和吸入气体的流动、使用、相互作用和分离进行控制和管理。

本发明的另一个目的在于，当压缩机工作时，利用在低侧型涡旋压缩机的吸入压力部分所产生的压力差来帮助将润滑剂传送至压缩机的需要润滑部分的各个表面。

本发明的另一个目的在于，提供一种制冷涡旋压缩机，其中压缩机驱动电机直接由压缩机壳体支承，并且利用一多口(multi-ported)的框架来有效地控制制冷剂与吸入气体的流动、使用、相互作用和分离，藉以防止有过多的润滑剂随排出气体流排出压缩机。由于减少了构成部件并且降低了制造以及装配的复杂性和成本，所以能降低压缩机的成本。

本发明的这些和其它的目的可以通过以下结合附图对较佳实施例的描述而变得清楚，本发明是通过一种具有一驱动电机、并且该驱动电机的定子直接安装于压缩机壳体的涡旋压缩机来实现的。该压缩机利用一多口框架，该框架与由压缩机壳体和驱动电机定子共同限定的通道相协作，对压缩机中的以及流过压缩机的润滑剂和吸入气体的流动、使用和相互作用进行控制。

电动机定子和压缩机壳体协作而限定一吸入气体供给通道，进入压缩机壳体之吸入压力部分的大部分吸入气体的流动受到引导和约束。在工作过程中，相对无油的主要吸入气体在从供给通道排出之后即绕着驱动电机定子的上部分流，使电动机的该部分冷却。接着，吸入气体的分流部分流入由多口框架限定、敞开于由涡旋元件和它们的渐开涡卷所限定的成对吸气室附近的升高的口子。

开始时，通过压缩机驱动轴内的一条油道，将油从压缩机壳体的吸入压力部分的油池向上泵送。流过该油道的油被引向一下侧驱动轴轴承、一上侧驱动轴轴承、以及驱动轴上端的用来驱动涡旋元件的一段短轴的表面。使驱动轴油道通气于压缩机壳体的吸入压力部分，当压缩机工作时，与油池的压力相比，该部分处在一个较低的压力，因此，有助于将油传送至轴承表面和短轴。