[發明專利]渦旋壓縮機及壓縮機系統

在審

• 申請號: 201610396577.8
• 申請日: 2016-06-07
• 公開（公告）號: CN107476976A
• 公開（公告）日: 2017-12-15
• 發明（設計）人: 楊春;章熠鑫;曾蕩
• 申請（專利權）人: 艾默生環境優化技術（蘇州）有限公司
• 主分類號: F04C23/02
• 分類號: F04C23/02;F04C29/04;F04C29/02;F04C29/00
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司11227
• 代理人: 董敏,俠暉霞

技術領域

本發明涉及一種渦旋壓縮機以及一種包括該渦旋壓縮機的壓縮機系統。

背景技術

本節旨在提供與本發明相關的背景技術，其未必是現有技術。

常用的壓縮機系統包括制冷系統(例如用于制冷空調/冷凍機等)和熱泵系統(例如用于制熱空調/冬季采暖用的熱水機組等)。壓縮機系統通常包括壓縮機、冷凝器、節流裝置和蒸發器，它們依次相連以形成制冷劑回路。其中壓縮機常采用渦旋壓縮機。

渦旋壓縮機一般包括：殼體；旋轉軸；馬達，馬達包括固定至殼體的定子和固定至旋轉軸的轉子；以及渦旋機構，渦旋機構由旋轉軸驅動，并壓縮制冷劑。通常將馬達布置在壓縮前的低壓制冷劑區的壓縮機稱為低壓側式壓縮機，而將馬達布置在壓縮后的高壓制冷劑區的壓縮機稱為高壓側式壓縮機。由于馬達、軸承等活動部件在工作過程中發熱，而過熱會導致其損壞，所以這兩種壓縮機都需要對活動部件進行冷卻。對于低壓側式壓縮機而言，使用從殼體的進氣口進入的低溫制冷劑來冷卻馬達、冷卻油以及相關摩擦副，然后制冷劑被吸入到渦旋機構的入口進行壓縮。對于高壓側式壓縮機而言，來自蒸發器的過熱制冷劑直接進入渦旋機構，經過壓縮之后的高溫高壓排氣對活動部件進行冷卻。

一方面，北方采暖的應用需要壓縮機系統能夠提供高水溫來代替老舊鍋爐，低環境溫度高水溫的要求使得壓縮機在高冷凝溫度、高壓比的工況下工作。

另一方面，出于環保方面的要求，越來越多地使用環保制冷劑(如R32)，然而與目前常用的制冷劑相比，在相同工況下，使用環保制冷劑的排氣溫度較高，對壓縮機的熱管理、尤其是活動部件的冷卻提出了更高的要求。

在以上情況下，上述兩種壓縮機的熱管理都存在以下問題：在低蒸發溫度、高冷凝溫度的極限工況下對馬達等活動部件的冷卻不足，并且容易因活動部件對制冷劑的加熱而造成吸氣過熱，影響容積效率。

發明內容

本發明的一個目的是解決以上所述的問題中的至少一者，即改善在極限工況下對馬達等活動部件的冷卻，以及降低吸氣過熱，提高容積效率。

根據本發明的一個方面，提供了一種渦旋壓縮機，包括：殼體，殼體中限定有油池；旋轉軸；馬達；以及渦旋機構，渦旋機構由馬達通過旋轉軸驅動。其中，渦旋壓縮機還包括對油池進行冷卻的冷卻部，冷卻部允許來自殼體外部的冷卻流體流動經過冷卻部。

可選地，在旋轉軸中設置有與油池連通的至少一個冷卻油道，冷卻油道在與馬達對應的預定位置設置有至少一個出油孔。

可選地，旋轉軸設置有一個冷卻油道，冷卻油道設置有與馬達的第一端部對應的第一出油孔和與馬達的第二端部對應的第二出油孔，第一出油孔和第二出油孔的位置設置成使得離開這些出油孔的油能夠越過馬達的轉子直接接觸馬達的定子。

可選地，冷卻油道的與油池相反的一端是封閉的。

可選地，在旋轉軸中還設置有與油池連通的潤滑油道，潤滑油道通向支承旋轉軸的主軸承和/或驅動渦旋機構的驅動軸承。

可選地，在設置有一個冷卻油道的情況下，冷卻油道與潤滑油道由同一油道形成；在設置有一個以上的冷卻油道的情況下，冷卻油道中的一者與潤滑油道由同一油道形成。

可選地，渦旋壓縮機為高壓側式壓縮機。

可選地，渦旋壓縮機為低壓側式壓縮機，渦旋壓縮機的殼體的進氣口設置成靠近渦旋機構的入口。

可選地，渦旋壓縮機設置有進氣導引件，進氣導引件限定出通道，通道的入口與殼體的進氣口緊鄰，通道的出口與渦旋機構的入口緊鄰。

可選地，渦旋機構包括動渦旋件和定渦旋件，進氣導引件固定至定渦旋件。

可選地，冷卻部由設置在油池中的盤管形成。

可選地，冷卻部由附加殼部形成，附加殼部在渦旋壓縮機的殼體的設置有油池的部位的外部固定至渦旋壓縮機的殼體，使得冷卻流體能夠隔著殼體對油池進行冷卻。

可選地，冷卻流體是水或制冷劑。

可選地，渦旋壓縮機還包括設置在殼體的外部的泵和散熱裝置，冷卻部、泵和散熱裝置彼此連接以形成冷卻回路，泵驅動冷卻流體在冷卻回路中循環。

可選地，渦旋壓縮機還包括貫穿殼體的熱管散熱器，熱管散熱器包括布置在油池內的蒸發段和布置在壓縮機的殼體外的冷凝段，蒸發段形成冷卻部。

本發明還提供了一種壓縮機系統，包括依次連接以形成制冷劑回路的壓縮機、冷凝器、節流裝置和蒸發器，其中，壓縮機是如上所述的壓縮機。

可選地，壓縮機系統用作熱泵系統。

可選地，冷卻流體為來自節流裝置與蒸發器之間的制冷劑、或來自蒸發器與壓縮機之間的制冷劑。