RU2215190C1

RU2215190C1 - Horizontal spiral compressor

Info

Publication number: RU2215190C1
Application number: RU2002105887/06A
Authority: RU
Inventors: Е.Р. Ибрагимов; Ю.А. Паранин; М.Т. Садыков
Priority date: 2002-03-05
Filing date: 2002-03-05
Publication date: 2003-10-27

Abstract

FIELD: mechanical engineering; spiral rotary machines. SUBSTANCE: proposed spiral compressor contains housing with high and low pressure spaces. Housing accommodates electric motor, movable and field spirals and oil system. Oil cooler is placed in low pressure space to provide passing of sucked-in gas through oil cooler and cooling first, oil, and then shell of electric motor. Oil separator is located in high-pressure space. Filter and cutoff valve are installed on oil feed line to oil cooler. EFFECT: improved efficiency of oil cooling. 3 cl, 5 dwg

Description

Изобретение относится к области механики, а именно к спиральным роторным машинам. The invention relates to the field of mechanics, namely to spiral rotary machines.

Известен горизонтальный спиральный компрессор, содержащий корпус с полостями высокого и низкого давления, размещенные в корпусе электродвигатель, связанную с его ротором подвижную спираль и связанную с корпусом неподвижную спираль и масляную систему, включающую систему маслоотделения и масляный холодильник (US 4552518 A, 12.11.1985, F 01 C 11/04). A horizontal scroll compressor is known, comprising a casing with high and low pressure cavities, an electric motor located in the casing, a movable scroll connected to its rotor and a fixed scroll connected to the casing and an oil system including an oil separation system and an oil cooler (US 4552518 A, 12.11.1985, F 01 C 11/04).

В известном компрессоре низка эффективность охлаждения масла. In the known compressor, the oil cooling efficiency is low.

Технический результат предлагаемого изобретения - повышение эффективности охлаждения масла. The technical result of the invention is to increase the efficiency of oil cooling.

Технический результат достигается тем, что в спиральном компрессоре, содержащем корпус с полостями высокого и низкого давления, размещенные в корпусе электродвигатель, связанную с его ротором подвижную спираль и связанную с корпусом неподвижную спираль и масляную систему, включающую маслоотделитель и масляный холодильник, маслоотделитель размещен в полости высокого давления, а масляный холодильник размещен в полости низкого давления с возможностью прохождения всасываемого газа через масляный холодильник и охлаждения сначала масла и затем оболочки электродвигателя. The technical result is achieved in that in a scroll compressor comprising a housing with high and low pressure cavities, an electric motor located in the housing, a movable scroll connected to its rotor and a fixed scroll connected to the housing and an oil system including an oil separator and an oil cooler, an oil separator is placed in the cavity high pressure, and the oil cooler is placed in the low pressure cavity with the possibility of passage of the suction gas through the oil cooler and cooling the oil first then the motor casing.

Кроме того, масляный холодильник может быть выполнен с оребрением. In addition, the oil cooler may be finned.

Линия подачи масла к масляному холодильнику может включать фильтр и отсечной клапан, выполненный с возможностью перекрытия указанной линии при остановке машины. The oil supply line to the oil cooler may include a filter and a shut-off valve configured to shut off said line when the machine is stopped.

Сущность изобретения поясняется чертежами. The invention is illustrated by drawings.

На фиг.1 изображен спиральный компрессор в продольном разрезе; на фиг.2 - место А на фиг. 1 в закрытом положении; на фиг.3 - место А на фиг.1 в открытом положении; на фиг.4 - вид по стрелке Б на фиг.1 без задней стенки; на фиг.5 - сечение В-В на фиг. 1. Figure 1 shows a scroll compressor in longitudinal section; in Fig.2 - place a in Fig. 1 in the closed position; figure 3 - place a in figure 1 in the open position; figure 4 is a view along arrow B in figure 1 without a back wall; figure 5 - section bb in fig. 1.

Горизонтальный спиральный компрессор содержит корпус 1, имеющий полости высокого 2 и низкого 3 давления. В корпус 1 впрессован статор электродвигателя 4 и корпус роликового подшипника 5, на котором закреплена неподвижная спираль 6 при помощи болтов. На эксцентриковый приводной вал 7 напрессован ротор электродвигателя 4 и установлена неподвижная спираль 8. В корпусе 1 установлены также подшипниковые опоры 9 вала 7 и противовесы 10 для динамической уравновешенности ротора. The horizontal scroll compressor comprises a housing 1 having cavities of high 2 and low 3 pressure. The stator of the electric motor 4 and the housing of the roller bearing 5 are pressed into the housing 1, on which the fixed spiral 6 is fixed with bolts. A rotor of the electric motor 4 is pressed onto the eccentric drive shaft 7 and a fixed spiral 8 is installed. Bearing supports 9 of the shaft 7 and counterweights 10 are also installed in the housing 1 for dynamic balance of the rotor.

Масляная система, размещенная в корпусе, включает маслоотделитель 11, линию 12 подачи масла с фильтром 13 и отсечным клапаном 14 и масляный холодильник 15, размещенный в полости 3 низкого давления в зоне всасывания газа и имеющий оребрение. The oil system housed in the housing includes an oil separator 11, an oil supply line 12 with a filter 13 and a shut-off valve 14, and an oil cooler 15 located in the low pressure cavity 3 in the gas suction zone and having fins.

Компрессор работает следующим образом. The compressor operates as follows.

Оси спиралей 6, 8 смещены на величину эксцентриситета эксцентрикового вала 7, оставаясь параллельными между собой. Между спиралями 6, 8 образованы парные замкнутые полости, объем которых при относительном движении спиралей 6, 8 изменяется. Подвижная спираль 8 не может вращаться вокруг своей оси. Она совершает только орбитальное движение по окружности радиусом, равным эксцентриситету. Одновременно с процессом сжатия и последующим вытеснением газа в одной паре полостей происходит образование новой пары полостей, их постепенное заполнение свежим газом в течение всего цикла, затем процесс повторяется. Всасываемый газ (хладагент) поступает в полость 3 низкого давления, проходя через холодильник 15 и охлаждая масло. Далее часть газа проходит в полость 2 и охлаждает оболочку электродвигателя 4. The axis of the spirals 6, 8 are offset by the eccentricity of the eccentric shaft 7, while remaining parallel to each other. Between the spirals 6, 8, paired closed cavities are formed, the volume of which changes with the relative movement of the spirals 6, 8. The movable spiral 8 cannot rotate around its axis. It performs only orbital motion in a circle with a radius equal to eccentricity. Simultaneously with the compression process and subsequent gas displacement in one pair of cavities, a new pair of cavities is formed, they are gradually filled with fresh gas throughout the cycle, then the process is repeated. Suction gas (refrigerant) enters the cavity 3 low pressure, passing through the refrigerator 15 and cooling the oil. Next, part of the gas passes into the cavity 2 and cools the shell of the electric motor 4.

Эффективность охлаждения масла высокая, так как масло в холодильнике 15 охлаждается непосредственно холодным всасывающим газом, который затем подогревается в результате теплопередачи с горячим маслом и теплообмена с горячими частями электродвигателя 5. При своем движении газ подогревается, обеспечивая необходимый перегрев газа на всасывании для холодильных машин (для фреона 12 Т_пер= 30^oС). Далее газ поступает на спирали 6, 8, отсекается с образованием парных полостей и сжимается вместе с маслом, которое скапливается в нижней части компрессора и захватывается спиральными элементами, попадая таким образом в отсеченные полости компрессора. Сжатый газ вместе с маслом выталкивается в окно нагнетания, расположенное в центре неподвижной спирали 6. Далее смесь газа с маслом попадает в первую и вторую ступени маслоотделителя 11. Масло отделяется и стекает в картер, расположенный в полости 2 высокого давления. Далее масло через фильтр 13 по трубопроводу поступает в холодильник 15, охлаждается (охлаждение масла в холодильнике 15 проходит за счет обтекания трубок всасывающими парами хладагента) и направляется на смазку узлов трения. Охлаждая и смазывая узлы трения, масло сливается в нижнюю часть корпуса 1 компрессора, захватывается спиралями 6 и 8 и попадает в отсеченные полости, где сжимается вместе с газом (см. выше).The oil cooling efficiency is high, since the oil in the refrigerator 15 is cooled directly by cold suction gas, which is then heated as a result of heat transfer with hot oil and heat exchange with the hot parts of the electric motor 5. When it moves, the gas heats up, providing the necessary suction gas overheating for refrigerators ( for freon 12 T _lane = 30 ^o C). Then the gas enters the spirals 6, 8, is cut off with the formation of paired cavities and is compressed together with oil, which accumulates in the lower part of the compressor and is captured by spiral elements, thus falling into the cut-off cavity of the compressor. The compressed gas along with the oil is pushed into the discharge window located in the center of the fixed scroll 6. The mixture of gas and oil enters the first and second stages of the oil separator 11. The oil is separated and flows into the crankcase located in the high-pressure cavity 2. Next, the oil through the filter 13 through the pipeline enters the refrigerator 15, is cooled (the oil is cooled in the refrigerator 15 by flowing around the tubes with suction refrigerant vapor) and is sent to lubricate the friction units. Cooling and lubricating the friction units, the oil is drained into the lower part of the compressor housing 1, captured by spirals 6 and 8 and gets into the cut off cavities, where it is compressed together with the gas (see above).

Сжатый газ выходит через нагнетательный патрубок 16 с фильтром 17 (фиг. 5). The compressed gas leaves through the discharge pipe 16 with a filter 17 (Fig. 5).

При остановке компрессора газ из полости 2 высокого давления через нагнетательное отверстие перетекает в полость 3 низкого давления, вызывая при этом обратное вращение спиралей 6 и 8. Продолжительное обратное вращение является нежелательным процессом. Для исключения обратного вращения на нагнетательном канале устанавливается обратный клапан, препятствующий протеканию газа из полости 2 в полость 3. Для предотвращения перетекания масла из полости 2 в полость 3 на линии подачи масла устанавливается отсечной клапан 14, перекрывающий канал после остановки компрессора (фиг.2, 3). When the compressor stops, the gas from the high-pressure cavity 2 through the injection hole flows into the low-pressure cavity 3, causing the spirals 6 and 8 to reverse rotation. Continuous reverse rotation is an undesirable process. To prevent reverse rotation on the discharge channel, a check valve is installed that prevents gas from flowing from cavity 2 to cavity 3. To prevent oil from flowing from cavity 2 to cavity 3, a shut-off valve 14 is installed on the oil supply line, blocking the channel after the compressor stops (Fig. 2, 3).

Отсечной клапан 14 представляет собой поршень со сквозным отверстием на боковой поверхности, соединяющей масляный канал во время работы спирального компрессора, который перемещается за счет совместного усилия пружины, действующей на торец поршня с одной стороны, и силы от импульса давления (при работе спирального компрессора - это давление нагнетания), действующей с противоположного торца. При остановке компрессора за счет перепада давления закрывается обратный клапан, давление, действующее на торец поршня отсечного клапана 14, снижается до давления всасывания, что вызывает перемещение поршня под действием пружины и перекрытие линии 12 подачи масла. The shut-off valve 14 is a piston with a through hole on the side surface connecting the oil channel during operation of the scroll compressor, which moves due to the combined force of the spring acting on the piston end face on one side and the force from the pressure pulse (when operating the scroll compressor, this discharge pressure) acting from the opposite end. When the compressor stops due to the differential pressure, the check valve closes, the pressure acting on the piston end face of the shut-off valve 14 decreases to the suction pressure, which causes the piston to move under the action of the spring and block the oil supply line 12.

Таким образом, отсечной клапан 14 предотвращает заполнение маслом нижней части картера со стороны низкого давления (двигательная часть), а следовательно, и нижней части подвижной спирали 8 при остановке. В противном случае заполнение нижней части подвижной спирали 8 приводит к увеличению пускового момента при повторном пуске и может также привести к гидравлическому удару, так как одна из двух всасывающих полостей находится в нижней части спирали 8 и может быть полностью залита маслом (конструктивно спиральные элементы в компрессоре расположены с образованием всасывающих полостей в верхней и нижней части компрессора). Ые Thus, the shut-off valve 14 prevents oil from filling the lower part of the crankcase on the low pressure side (engine part), and therefore the lower part of the movable scroll 8 when stopped. Otherwise, filling the lower part of the movable scroll 8 leads to an increase in starting torque upon restarting and can also lead to water hammer, since one of the two suction cavities is located at the bottom of the scroll 8 and can be completely filled with oil (structurally spiral elements in the compressor located with the formation of suction cavities in the upper and lower parts of the compressor). S

Claims

1. A scroll compressor comprising a housing with high and low pressure cavities, an electric motor located in the housing, a movable scroll connected to its rotor and a fixed scroll connected to the housing and an oil system including an oil separator and an oil cooler, characterized in that the oil separator is located in the high cavity pressure, and the oil cooler - in the low-pressure cavity with the possibility of the intake gas passing through the oil cooler and cooling first the oil and then the electric motor shell la.

2. The compressor according to claim 1, characterized in that the oil cooler is made with fins.

3. The compressor according to claim 1 or 2, characterized in that the oil supply line to the oil cooler includes a filter and a shut-off valve configured to shut off the specified line when the machine is stopped.