專利名稱：具有油霧分離器的壓縮機的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種包括油霧分離器的壓縮機。
JP-A-7-243391公開了一種旋風式油分離器，其中通過利用加到氣體上的離心力使油與流出壓縮機的氣體分離開。
本發明的目的是提供一種壓縮機，該壓縮機包括用簡單而造價低的結構制造的油霧分離器，在該壓縮機中，使潤滑油霧與壓縮之后的氣體有效地分離開。
在用于壓縮混合氣體(包括潤滑油霧和待在加壓條件下從壓縮機排出的氣體)的壓縮機中，包括一對壓縮件，它們彼此相對地活動，以便在其間壓縮混合氣體；一臺電動機，它用于驅動壓縮件的至少其中之一，以便在用于壓縮混合氣體的壓縮件之間產生相對運動；和一個油霧分離器，它用于將潤滑油霧與混合氣體分離開，以便收集潤滑油，按照本發明，油霧分離器包括一個內表面和一個進氣通道，上述內表面形成用于接收混合氣體的室，而進氣通道用于在混合氣體到達該室時引導混合氣體的流動軸線，而排氣通道包括在室中敞開的排氣口，以便通過該排氣口從室中排放氣體。
因為排氣通道的排氣口在室中敞開，也就是說，混合氣體環繞排氣口，以便圍繞該排氣口打旋，所以通過加到潤滑油霧上的離心力來使排氣口處潤滑油霧的濃度保持很小。
為了有效地產生適合于使潤滑油霧從混合氣體中分離出來的離心力，優選的是，室是圓筒形和/或室與排氣通道或排氣口同軸。
如果其內表面形成排氣通道的管件伸入待被混合氣體環繞的室中，也就是說，圍繞排氣通道的混合氣體在縱向方向上沿著室內管件中形成的排氣通道延伸，并接觸其間具有大接觸面積的管件，則圍繞管件排氣通道形成混合氣體的旋流，以便將潤滑油霧分離而離開排氣通道或排氣口，并且盡管排氣通道與壓縮機或油霧分離器的外部連通，都使管件的溫度保持高溫，以便限制潤滑油蒸汽在管件上液化，因此限制潤滑油霧進入排氣通道。為了限制潤滑油霧在排氣通道中朝壓縮機或油霧分離器的外部移動，優選的是管件垂直向下伸入室中；防止排氣口對著進氣口；和/或排氣口垂直向下敞開。
為了利用離心力有效地使潤滑油霧與混合氣體分離，優選的是進氣通道以這種方式延伸，以使混合氣體的流動軸線被進氣通道引導到內表面的環形部分，因此沿著內表面的環形部分有效地產生混合氣體的旋流；和/或進氣通道以這種方式延伸，以使被進氣通道引導的混合氣體流動軸線不與流動軸線上內表面的其中一點的假想切面垂直，因此限制被進氣通道引導的混合氣體在內表面的該點處分成至少兩種混合氣體組分，它們的流動方向彼此相反。
為了限制在內表面處與混合油分開的潤滑油霧進入排氣口或排氣通道，優選的是擋板安裝在排氣口和內表面之間，以便使混合氣體朝排氣口的流動方向轉彎曲，因此潤滑油霧被擋板收集。為了增加擋板的油霧收集效率，優選的是擋板包括一塊具有若干通孔的薄板，讓混合氣體穿過這些通孔流向排氣口；或者擋板包括一對薄板，其中每塊薄板都具有若干通孔，以便混合氣體朝排氣口的流動方向被其中每塊薄板轉彎。其中一塊薄板上每個通孔的開口區可以與另一塊薄板上每個通孔的開口區不同。薄板可以包括玻璃棉、鋼絲網、和多孔板的至少其中之一。
為了有效地將油霧收集在內表面上并使所收集的油霧牢固地保持在該內表面上，優選的是，內表面包括玻璃棉、鋼絲網、垂直看時圍繞排氣口的螺旋槽，垂直延伸的槽，和噴丸處理過的表面等的至少其中之一。
為了限制油霧流向排氣口和使被內表面收集后再從該內表面釋放出來的油霧返回內表面，優選的是，室在其中裝至少一個環形件，該環形件具有一錐形表面，并且該錐形表面的直徑垂直向下逐漸減小。
當進氣通道在其端部處包括至少一個通向室的進氣口時，為了限制油霧進入排氣口或排氣通道，優選的是，將排氣口安裝在比進氣口低的位置處。在進氣通道水平式延伸，以便當混合氣體到達室時水平式引導混合氣體的流動軸線，并在其端部處包括一通向室的進氣口的情況下，為了限制油霧進入排氣口或排氣通道，優選的是，排氣口在比進氣口低的位置處敞開。
為了限制從混合油中分離出來的潤滑油霧在內表面處進入排氣口或排氣通道，優選的是擋板延伸到一比排氣口高的垂直位置；和/或進氣通道水平式延伸，以便當混合氣體到達室時水平式引導混合氣體的流動軸線，并且進氣通道在其端部處包括通向室的進氣口，而擋板延伸到比進氣口至少其中一部分高的位置。
圖1是示出包括本發明油霧分離器的壓縮機橫斷面視圖。
圖2a是為示出本發明的油霧分離器沿著圖1中虛平面A-A所作的橫斷面視圖。
圖2b是沿著圖2a中虛平面B-B所作的橫斷面視圖。
圖3a是為示出本發明的另一種油霧分離器沿著圖1中虛平面A-A所作的橫斷面視圖。
圖3b是沿著圖3a中虛平面B-B所作的橫斷面視圖。
圖4a是為示出本發明的另一種油霧分離器沿著圖1中虛平面A-A所作的橫斷面視圖。
圖4b是沿著圖4a中虛平面B-B所作的橫斷面視圖。
圖5是為示出本發明的另一種油霧分離器沿著圖1中虛平面A-A所作的橫斷面視圖。
圖6a是為示出本發明的另一種油霧分離器沿著圖1中虛平面A-A所作的橫斷面視圖。
圖6b是沿著圖6a中虛平面B-B所作的橫斷面視圖。
圖7a是為示出本發明的另一種油霧分離器沿著圖1中虛平面A-A所作的橫斷面視圖。
圖7b是沿著圖7a中虛平面B-B所作的橫斷面視圖。
圖8a是為示出本發明的另一種油霧分離器沿著圖1中虛平面A-A所作的橫斷面視圖。
圖8b是沿著圖8a中虛平面B-B所作的橫斷面視圖。
如圖1所示，本發明的螺旋式壓縮機具有配成一對的凸形轉子和凹形轉子6；滾柱軸承10-12；球軸承13；電動機7；機殼1，它用于容納如上所述的壓縮機構；電動機蓋2，它包括一個進氣口8，該進氣口8用于由其將待壓縮的氣體吸入壓縮機；和排氣箱3，它包括一個出氣口14，該出氣口14用于由其將壓縮氣體排放到壓縮機的外部。
機殼1具有圓筒形孔16和進氣口9，該進氣口9用于將氣體放入圓筒形孔16中，圓筒形孔16其中容納相互嚙合的凸形轉子和凹形轉子對6，它們用軸承10-12和球軸承13旋轉式支承，并且凸形轉子和凹形轉子6的其中之一連接到電動機7上。
致冷劑氣體的進氣道15從圓筒形孔16延伸到在排氣箱3中形成的室4。排氣箱3用螺栓或其他類似物固定到機殼1上。防護板(Shelterplate)18安裝在排氣箱3的一端，以便閉合軸承室17，該軸承室17中裝有滾柱軸承12和球軸承13。油箱(oil reservoir)19在排氣箱3的下部處形成，而潤滑路徑從油箱19延伸到每個軸承。
在排氣箱3中形成的室4是如圖2a中所示的垂直延伸的孔形形狀，例如，在水平截面中呈圓筒形或多邊形形狀。因此，室4的水平截面是環形，例如是圓形，在其中形成與出氣口14連通的排氣通道的管件5，于圓筒形室中同軸式安裝，以便伸入室4的圓筒區，例如，伸到室4圓筒區的垂直方向上的一半或中心位置。
從電動機蓋2的進氣口8吸入的低溫低壓致冷劑氣體，通過在電動機7和機殼1之間形成的氣體路線和電動機定子與電動機轉子之間的間隙，以便冷卻電動機7，并且該致冷劑氣體繼續通過機殼1的進氣口9進入在機殼1和內螺紋轉子與外螺紋轉子6各相互嚙合的齒之間所形成的壓縮室，以便在該壓縮室中被壓縮，壓縮室的體積隨著連接到電動機7上的外螺紋轉子的旋轉而減小。高溫高壓氣體從壓縮室經由進氣通道15流入室4，而到達室4的氣體流動軸線(亦即中心軸)由進氣通道15引導或導向。室4的體積是每小時從壓縮機排出的氣體流速的15-40％，以便有效地將潤滑油從氣體中分離出來。外螺紋轉子和內螺紋轉子6的徑向載荷由滾柱軸承10-12支承，而它們的推力載荷由球軸承13支承。
用于潤滑和冷卻軸承的油用油箱19收集和儲存，壓縮氣體的高壓加到該油箱19上，因此潤滑油通過壓差來供給或返回到軸承上。
管件5被一多孔擋板20環繞，該多孔擋板20安裝在管件5和室4垂直延伸的環形內表面之間，它優選地與室4垂直延伸的環形內表面同軸，因此室4被擋板20分隔成徑向上的外部空間41和一徑向上的內部空間42，它們通過擋板20的通孔相互連通，擋板20優選地用沖孔的金屬板制成。
進氣通道15沿著室4環形內表面上其中一點的切線延伸，在該點處，進氣通道15與室4的環形內表面連接，以便由進氣通道15引導的致冷劑氣體與潤滑油的混合物有效地轉變成沿室4環形內表面流動的旋渦式氣流。潤滑油被旋渦式氣流的離心力在徑向上朝外推動，來緊壓住室4的環形內表面，以便將潤滑油從混合物中分離出來。
分離出來的油被旋渦式氣流推動，待與氣體混合，然而，擋板20限制油到達排氣通道的排氣口并收集油，因此油被旋渦式氣流的離心力留在徑向上的外部空間41中，來緊壓住室4的環形內表面。并從混合物中分離出來。由室4內表面所收集的油向下流到油箱19中，并將氣體通過排氣通道的排氣口排放到壓縮機的外部。
如圖3所示，擋板20可以由不少于100目的細鐵絲網21形成，而在一對1-10目的鋼絲網22之間安裝該細鐵絲網21。如圖4所示，擋板20由一網線襯墊(mesh wire pad)23形成，而在這對1-10目的鋼絲網22之間安裝該網線襯墊23。
如圖5所示，室4的內表面可以是一種噴丸處理過的表面，以便通過噴丸處理的環形內表面的粗糙度有效地收集油，并牢固地使所收集的油保持對著旋渦式氣流，以便將油朝油箱19方向導向。如圖6所示，室4的環形內表面可以由不少于100目的細鐵絲網21或玻璃棉形成，以便有效地收集油，并牢固地使所收集的油保持對著旋渦式氣流，以便將油朝油箱19方向導向。
如圖7所示，螺旋槽24可以在室4的環形內表面上形成。螺旋槽24以這種方式延伸，以便旋渦式氣流向下朝油箱19方向流動，而同時旋渦式氣流沿著螺旋槽24流動，以便有效地收集油，并牢固地使所收集的油保持對著旋渦式氣流，以便將油朝油箱19方向導向。在室4的環形內表面上可以形成一種筆直的垂直槽。螺旋槽24和/或筆直的垂直槽可以和圖2-6所示實施例的至少其中之一聯用。
如圖8所示，在室4中可以安裝至少一個環形件25。環形件25具有一錐形表面，該錐形表面的直徑垂直式向下減小。被氣流垂直向上推動的油由錐形表面收集，并被該錐形表面徑向上朝外引向室4的環形內表面，以便油被錐形表面和室4的環形內表面有效地收集。螺旋件可以安裝在室4中。螺旋件以這種方式延伸，以便旋渦式氣流向下朝油箱19方向流動，而同時旋渦式氣流沿著螺旋件流動，來有效地收集油并牢固地使所收集的油保持對著旋渦式氣流，以便將油朝油箱19方向導向。室4可以用一種油霧分離器形式形成，該油霧分離器不與壓縮機整體式形成。
權利要求
1.一種用于壓縮混合氣體的壓縮機，該混合氣體包括潤滑油霧和待在加壓條件下從壓縮機中除去的氣體，上述壓縮機包括一對壓縮件，它們彼此相對地活動，以便在它們之間壓縮混合氣體，一臺電動機，它用于驅動壓縮件的至少其中之一，以便在用于壓縮混合氣體的壓縮件之間產生相對運動，和一個油霧分離器，它用于將潤滑油霧從混合氣體中分離出來，以便收集潤滑油，其特征在于油霧分離器包括內表面、進氣通道和排氣通道，上述內表面形成用于接收混合氣體的室，進氣通道用于當混合氣體到達該室時引導混合氣體的流動軸線，而排氣通道包括通向該室的排氣口，以便通過該排氣口從室中排出氣體。
2.如權利要求1所述的壓縮機，其特征在于室是圓筒形的。
3.如權利要求1所述的壓縮機，其特征在于室和排氣口同軸的。
4.如權利要求1所述的壓縮機，還包括一個管件，該管件的內表面形成排氣通道，其特征在于管件伸入被混合氣體四周環繞的室中。
5.如權利要求4所述的壓縮機，其特征在于管件垂直向下伸入室中。
6.如權利要求1所述的壓縮機，其特征在于排氣口不面對進氣口。
7.如權利要求1所述的壓縮機，其特征在于進氣通道以這種方式延伸，以致混合氣體的流動軸線被進氣通道引向內表面的環形部分，以便混合氣體沿著內表面的環形部分打旋。
8.如權利要求1所述的壓縮機，其特征在于進氣通道以這種方式延伸，以致由進氣通道引導的混合氣體的流動軸線不與流動軸線上內表面其中一點的虛切面垂直，以便限制由進氣通道引導的混合氣體在內表面的該點處分成至少兩種混合氣體組分，這兩種混合氣體組分的流動方向彼此相反。
9.如權利要求1所述的壓縮機，還包括一個擋板，該擋板安裝在排氣口和內表面之間，以便使混合氣體朝排氣口的流動方向轉彎。
10.如權利要求9所述的壓縮機，其特征在于擋板包括一種具有通孔的薄板，讓混合氣體穿過該通孔朝排氣口方向流動。
11.如權利要求10所述的壓縮機，其特征在于擋板包括一對薄板，并且其中每塊薄板都具有通孔，以便混合氣體朝排氣口方向的流動方向被其中每塊薄板轉彎。
12.如權利要求11所述的壓縮機，其特征在于薄板其中之一每個通孔的開口區與其中另一塊薄板每個通孔的開口區不同。
13.如權利要求10所述的壓縮機，其特征在于薄板包括玻璃棉、鋼絲網和多孔板的至少其中之一。
14.如權利要求1所述的壓縮機，其特征在于內表面包括玻璃棉、鋼絲網、垂直看時圍繞排氣口的螺旋槽，垂直延伸的槽，和一噴丸處理過的表面的至少其中之一。
15.如權利要求1所述的壓縮機，還包括一個環形件，該環形件具有一錐形表面并安裝在室中，而該錐形表面的直徑垂直向下逐漸減小。
16.如權利要求1所述的壓縮機，其特征在于排氣口垂直向下敞開。
17.如權利要求1所述的壓縮機，其特征在于進氣通道包括在其端部處通向室的進氣口，而排氣口安裝在比進氣口低的位置處。
18.如權利要求1所述的壓縮機，其特征在于進氣通道水平式延伸，以便當混合氣體到達室時，水平式引導混合氣體的流動軸線，并且進氣通道包括在其端部處通向室的進氣口，而排氣口在比進氣口低的位置處敞開。
19.如權利要求9所述的壓縮機，其特征在于擋板延伸到比排氣口高的垂直位置。
20.如權利要求9所述的壓縮機，其特征在于進氣通道水平式延伸，以便當混合氣體到達室時，水平式引導混合氣體的流動軸線，并且進氣通道包括在其端部處通向室的進氣口，而擋板延伸到一比進氣口其中至少一部分高的位置。
全文摘要
在壓縮機所包括的油霧分離器中,排氣通道在混合氣體到達室時引導該混合氣體的流動軸線,上述混合氣體包括潤滑油霧和待在加壓條件下從壓縮機除去的氣體,而用于從室中排放氣體的排氣口在室中敞開。
文檔編號F04C29/02GK1353249SQ0111925
公開日2002年6月12日 申請日期2001年5月18日 優先權日2000年11月6日
發明者肥田毅士, 野澤重和, 浦新昌幸, 大住元博基, 龜谷裕敬, 渡邊淳 申請人:日立空調系統株式會社