旋转机械
阅读：740发布：2022-10-09
专利汇可以提供旋转机械专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本实用新型涉及一种 旋转机 械，该旋转机械包括壳体、旋转构件和排出构件。所述壳体中容纳有油气混合物。所述旋转构件设置在所述壳体内并且能够围绕旋 转轴 线旋转以带动所述油气混合物形成旋 风 流，由此在离心 力 作用下所述油气混合物中的油的含量随着越靠近所述旋转构件而越小。所述排出构件设置在所述壳体上并且从所述壳体径向向内延伸到所述油的含量小于等于预定含量的 位置 处。根据本实用新型的旋转机械可以良好地控制 润滑油 循环率。(ESM)同样的 发明 创造已同日 申请 发明 专利，下面是旋转机械专利的具体信息内容。
1.一种旋转机械，其特征在于包括：
壳体，所述壳体中容纳有油气混合物，
旋转构件(110)，所述旋转构件设置在所述壳体内并且能够围绕旋转轴线旋转以带动所述油气混合物形成旋风流，由此在离心力作用下所述油气混合物中的油的含量随着越靠近所述旋转构件而越小；以及
排出构件(130)，所述排出构件设置在所述壳体上并且从所述壳体径向向内延伸到所述油的含量小于等于预定含量的位置处。
2.根据权利要求1所述的旋转机械，其中，所述排出构件的位于所述壳体内的端部与所述旋转构件的外周面之间具有预定距离(L)，所述预定距离(L)与所述排出构件(130)的圆形排出通道(133)的直径(D)之间的比率小于1.5。
3.根据权利要求2所述的旋转机械，其中，所述预定距离(L)与所述排出构件(130)的圆形排出通道(133)的直径(D)之间的比率大于0.25。
4.根据权利要求3所述的旋转机械，其中，所述预定距离(L)与所述圆形排出通道的直径(D)之间的比率为0.4至0.5之间。
5.根据权利要求1所述的旋转机械，其中，所述旋转构件在旋转轴线方向上具有第一轴向端面(115)和第二轴向端面(117)，所述排出构件定位在第一轴向位置(P1)与第二轴向位置(P2)之间，其中，在所述第一轴向位置(P1)中所述排出构件的排出通道的径向一侧位于所述第一轴向端面的轴向外侧而所述排出通道的相反的径向另一侧与所述第一轴向端面对齐，在所述第二轴向位置(P2)中所述排出通道的所述径向另一侧位于所述第二轴向端面的轴向外侧而所述排出通道的所述径向一侧与所述第二轴向端面对齐。
6.根据权利要求5所述的旋转机械，其中，所述排出构件定位成与所述旋转构件的轴向中央部大致对准。
7.根据权利要求1所述的旋转机械，其中，所述排出构件的邻近所述旋转构件的端部沿垂直于所述旋转轴线的水平方向线性地延伸，并且所述端部的端面相对于所述旋转构件的外周面倾斜地定向。
8.根据权利要求1所述的旋转机械，其中，所述排出构件的邻近所述旋转构件的端部沿所述旋转构件的周向方向和/或沿平行于所述旋转轴线的竖向方向弯折。
9.根据权利要求1所述的旋转机械，其中，所述排出构件的排出口定向成面向所述旋转构件的旋转方向的下游侧，所述壳体内的油气混合物经由所述排出口进入所述排出构件。
10.根据权利要求1所述的旋转机械，其中，所述旋转构件在轴向方向上具有第一轴向端面(115)和第二轴向端面(117)，所述排出构件定位在所述第一轴向端面(115)或所述第二轴向端面(117)的轴向外侧，并且所述排出构件的位于所述壳体内的端部向内延伸到与所述旋转构件的外周面齐平或者延伸到所述旋转构件的外周面的径向内侧。
11.根据权利要求1所述的旋转机械，其中，所述旋转构件为凸轮、偏心件或平衡块的形式，所述排出构件为排气管或者排出通道的形式。
12.根据权利要求1-11中任一项所述的旋转机械，还包括：
压缩机构(12)，所述压缩机构位于所述壳体内并构造成对工作流体进行压缩；
驱动轴(14)，所述驱动轴适于驱动所述压缩机构；以及
马达(13)，所述马达包括定子和能够相对于所述定子旋转的转子并且构造成驱动所述驱动轴旋转；
其中，所述旋转构件设置在所述驱动轴上或者设置在所述转子上。
13.根据权利要求12所述的旋转机械，其中，所述旋转构件位于所述压缩机构与所述马达之间或者位于所述马达与储油槽之间。
14.根据权利要求12所述的旋转机械，其中，所述旋转机械为高压侧涡旋压缩机。
旋转机械
技术领域
[0001] 本实用新型涉及一种旋转机械。
背景技术
[0002] 本部分的内容仅提供了与本公开相关的背景信息，其可能并不构成现有技术。
[0003] 压缩机(例如涡旋压缩机、转子压缩机等)通常包括压缩机构、驱动轴和马达。驱动轴由轴承座内的轴承支撑并且由马达驱动而旋转。驱动轴的旋转进而带动压缩机构的可动部件(例如，涡旋压缩机的动涡旋、转子压缩机的转子等)运动从而对工作流体(例如，制冷剂)进行压缩。压缩机的各个可动部件(例如，涡旋压缩机的动涡旋、转子压缩机的转子、轴承等)均需要润滑油的润滑以维持各个可动部件以及整个压缩机的工作稳定性和可靠性。因此，压缩机的润滑油循环系统是压缩机的重要组成部分。
[0004] 在压缩机运行时，润滑油例如在压差的作用下或者在泵油机构的作用下从油池被输送至压缩机的各个可动部件处以便对各个部件进行润滑从而维持可动部件的正常运转，最后还返回至油池。此外，在润滑油的循环过程中，它还可以将各个部件的接触表面之间的杂质带走以减小磨损，以及将各个部件的因摩擦或电流而产生的热带走。
[0005] 在润滑油的循环过程中，有些润滑油会随着工作流体一起离开压缩机。如果离开压缩机的润滑油量太大，在压缩机工作一段时间之后，油池中的润滑油的量逐渐减少，即，油位下降，导致压缩机内的润滑油量不足以维持可动部件的正常运转，因而导致压缩机无法正常工作。所以，维持压缩机内的油池的油位是非常重要的。另一方面，随着工作流体排出压缩机的润滑油也会附着到诸如冷凝器和蒸发器的盘管中，从而影响工作流体与周围空气的换热效率。因此，压缩机需要合理地控制其润滑油循环率(也称之为油循环率)。此处，油循环率可以理解为排出压缩机的每单位工作流体中所含润滑油的(质量)比率。
[0006] 为控制油循环率，可以在压缩机中设置油气分离装置。然而，由于压缩机的壳体内部空间有限，因此期望一种结构简单、占用空间小但效率较高地控制油循环率的压缩机。实用新型内容
[0007] 本实用新型的一个目的在于提供一种旋转机械，其结构简单，占用较小空间并且能够高效地控制油循环效率。
[0008] 本实用新型的另一个目的在于提供一种压缩机，其制造和装配简化，成本较低，能够合理地控制压缩机的油循环率。
[0009] 根据本实用新型的一个方面，提供了一种旋转机械，该旋转机械包括壳体、旋转构件和排出构件。所述壳体中容纳有油气混合物。所述旋转构件设置在所述壳体内并且能够围绕旋转轴线旋转以带动所述油气混合物形成旋风流，由此在离心力作用下所述油气混合物中的油的含量随着越靠近所述旋转构件而越小。所述排出构件设置在所述壳体上并且从所述壳体径向向内延伸到所述油的含量小于等于预定含量的位置处。根据本实用新型的旋转机械可以良好地控制润滑油循环率。
[0010] 在一些实施方式中，所述排出构件的位于所述壳体内的端部与所述旋转构件的外周面之间具有预定距离，所述预定距离与所述排出构件的圆形排出通道的直径之间的比率小于1.5。
[0011] 在一些实施方式中，所述预定距离与所述排出构件的圆形排出通道的直径之间的比率大于0.25。
[0012] 在一些实施方式中，所述预定距离与所述圆形排出通道的直径之间的比率为0.4至0.5之间。
[0013] 在一些实施方式中，所述旋转构件在轴向方向上具有第一轴向端面和第二轴向端面，所述排出构件定位在第一轴向位置与第二轴向位置之间，其中，在所述第一轴向位置中所述排出构件的排出通道的径向一侧位于所述第一轴向端面的轴向外侧而所述排出通道的相反的径向另一侧与所述第一轴向端面对齐；在所述第二轴向位置中所述排出通道的所述径向另一侧位于所述第二轴向端面的轴向外侧而所述排出通道的所述径向一侧与所述第二轴向端面对齐。
[0014] 在一些实施方式中，所述排出构件定位成与所述旋转构件的轴向中央部大致对准。
[0016] 在一些实施方式中，所述排出构件的邻近所述旋转构件的端部沿所述旋转构件的周向方向和/或沿平行于所述旋转轴线的竖向方向弯折。
[0017] 在一些实施方式中，所述排出构件的排出口定向成面向所述旋转构件的旋转方向的下游侧，所述壳体内的油气混合物经由所述排出口进入所述排出构件。
[0018] 在一些实施方式中，所述旋转构件在轴向方向上具有第一轴向端面和第二轴向端面，所述排出构件定位在所述第一轴向端面或所述第二轴向端面的轴向外侧，并且所述排出构件的位于所述壳体内的端部向内延伸到与所述旋转构件的外周面齐平或者延伸到所述旋转构件的外周面的径向内侧。
[0020] 在一些实施方式中，旋转机械还包括压缩机构、驱动轴和马达。所述压缩机构位于所述壳体内并构造成对工作流体进行压缩。所述驱动轴适于驱动所述压缩机构。所述马达包括定子和能够相对于所述定子旋转的转子并且构造成驱动所述驱动轴旋转。所述旋转构件设置在所述驱动轴上或者设置在所述转子上。
[0021] 在一些实施方式中，所述旋转构件位于所述压缩机构与所述马达之间或者位于所述马达与储油槽之间。
[0022] 在一些实施方式中，所述旋转机械为高压侧涡旋压缩机。
[0023] 在上述结构中，由于旋转机械中的旋转构件在旋转时能够带动周围油气混合物形成旋风流，在油气混合物离开压缩机之前可以在离心力作用下从油气混合物中分离出润滑油，以良好地控制润滑油循环率。一方面，可以将压缩机内油池的油位保持在期望水平处。另一方面，可以使离开压缩机进入压缩机系统中的润滑油量减小，例如，使进入换热器中的润滑油量减小，从而提高压缩机系统的整体工作效率。
附图说明
附图说明
[0024] 通过以下参照附图的描述，本实用新型的一个或几个实施方式的特征和优点将变得更加容易理解，其中：
[0025] 图1是根据本实用新型实施方式的包括油气分离装置的压缩机的纵剖视图；
[0026] 图2是图1的压缩机的油气分离装置的横截面示意图；
[0027] 图3是图1的油气分离装置的示意图，其示出了排气管相对于平衡块的不同径向位置；
[0028] 图4是图1的油气分离装置的示意图，其示出了排气管相对于平衡块的不同轴向位置；
[0029] 图5和图6是具有位于不同位置处的油气分离装置的压缩机的示意图；
[0030] 图7是示出排气管与平衡块之间的距离和循环率的曲线图；
[0031] 图8a是根据本实用新型的油气分离装置的横剖截面的油气分布图；
[0032] 图8b是对比示例的油气分离装置的横剖截面的油气分布图；
[0033] 图9是与图2类似的示意图，其示出了排气管的一个变型；以及
[0034] 图10是压缩机的油气分离装置的纵截面示意图，其示出了排气管的另一个变型。
具体实施方式
[0035] 下面对优选实施方式的描述仅仅是示范性的，而绝不是对本实用新型及其应用或用法的限制。在各个附图中采用相同的附图标记来表示相同的部件，因此相同部件的构造将不再重复描述。
[0036] 为便于描述，在某个部件能够围绕旋转轴线旋转的情况下，本文针对该部件提及的“纵向方向”或“轴向方向”指的是与旋转轴线平行的方向，而“径向方向”则指的是垂直于旋转轴线的方向。本文中提及的“第一”、“第二”等词语仅用于区分不同的部件，并非用于表示顺序或其他含义。
[0037] 下面参照附图来描述根据本实用新型的油气分离装置以及包括油气分离装置的压缩机。图中示出的是高压侧立式涡旋压缩机，然而，应理解的是，本实用新型还适用于其它类型的压缩机，例如，卧式涡旋压缩机、转子压缩机、活塞式压缩机等。
[0039] 马达13包括固定于壳体11的定子13b和位于定子13b内侧且固定于驱动轴14的转子13a。当马达13启动时，转子13a旋转并且带动驱动轴14一起旋转。
[0040] 驱动轴14与压缩机构12配装在一起以在驱动轴14旋转时驱动压缩机构12对工作流体(通常为气态)进行压缩。在图中所示的涡旋压缩机10中，驱动轴14的偏心曲柄销14b配装在压缩机构12的动涡旋12b中以驱动动涡旋12b旋转。
[0041] 压缩机10还包括固定于壳体11的主轴承座15。主轴承座15经由主轴承15a对驱动轴14进行旋转支撑，并且对压缩机构12、特别是动涡旋部件12b进行支撑。
[0042] 压缩机构12包括固定至壳体11或主轴承座15的定涡旋部件12a和相对于定涡旋部件12a可以运动的动涡旋部件12b。在驱动轴14的驱动下，动涡旋部件12b相对于定涡旋部件12a绕动运动(即，动涡旋部件的中心轴线绕定涡旋部件的中心轴线运动，但是动涡旋部件本身不会绕本身的中心轴线旋转)。在定涡旋部件12a的螺旋叶片和动涡旋部件12b的螺旋叶片之间形成一系列体积从径向外侧向径向内侧逐渐减小的压缩腔。工作流体在这些压缩腔中经过压缩，然后通过压缩机构12的排气口17排出。压缩机构12的排气口17通常设置在定涡旋部件12a的端板的大致中央处。
[0043] 在涡旋压缩机运行期间，偏心部件转动而产生的离心力或离心力矩会导致压缩机的振动。通常，在旋转部件上设置平衡块以提供反向离心力或离心力矩来平衡偏心部件所产生的不平衡量。在图1所示的压缩机10中，平衡块110固定于驱动轴14的外周面上并且邻近主轴承座15，平衡块210设置在电机13的转子13a的面对压缩机构12的端面上，平衡块310设置在电机13的转子13a的背离压缩机构12的端面上。虽然图中的压缩机包括三个平衡块，然而应理解的是，平衡块的数量可以根据具体应用需求而变化。
[0044] 在图1所示的压缩机的示例中，在压缩机壳体11的底部具有用于存储润滑油的储油槽20。在驱动轴14中可以形成有大致沿其轴向延伸的通道14a，储油槽20中的润滑油通过该通道14a被供给至压缩机的各个轴承、主轴承座15与动涡旋部件12b之间的支承表面、以及压缩机构等部件。在对压缩机的各个部件进行润滑之后，润滑油会返回至储油槽20。
[0045] 如图1所示，压缩机10为高压侧涡旋压缩机。在壳体11上设置有排气管(排出构件)130。低压工作流体通过进气管(未示出)和压缩机构的吸气口(未示出)直接供给至压缩机构12的吸气腔或低压腔中，然后经过压缩并从压缩机构12的排气口17排出到压缩机的壳体
11所包围的空间中。在图示的示例中，排气管130密封地安装在壳体11中以便将压缩气体从压缩机10中排出。在压缩机的运行过程中，从排气口17排出的工作流体混合有润滑油，由于动涡旋部件12b、马达13的转子13a等部件的运动也会使从驱动轴14的通道14a供给的润滑油以油雾的形式分布在压缩机壳体11内的空间中。因此，待从排气管130排出压缩机的高压工作流体中常常含有润滑油，因此需要控制经由排气管130排出压缩机的工作流体中的润滑油量从而控制整个压缩机的油循环率(OCR)。
11所包围的空间中。在图示的示例中，排气管130密封地安装在壳体11中以便将压缩气体从压缩机10中排出。在压缩机的运行过程中，从排气口17排出的工作流体混合有润滑油，由于动涡旋部件12b、马达13的转子13a等部件的运动也会使从驱动轴14的通道14a供给的润滑油以油雾的形式分布在压缩机壳体11内的空间中。因此，待从排气管130排出压缩机的高压工作流体中常常含有润滑油，因此需要控制经由排气管130排出压缩机的工作流体中的润滑油量从而控制整个压缩机的油循环率(OCR)。
[0046] 为了良好地控制压缩机的油循环率(OCR)，可以在压缩机10中设置油气分离装置。然而，额外设置的油气分离装置需要占有一定空间，并且使制造和组装过程复杂化。特别在压缩机的内部空间有限的情况下，不适合额外地设置油气分离装置。
[0047] 为克服上述问题，本申请的发明人构思了一种解决方案，其可以利用压缩机中已有的构件并且仅通过合理地配置各个构件之间的相对位置关系而利用离心力从高压工作流体中分离出润滑油并将含有减少含量、甚至不含有润滑油的工作流体排出，从而合理地控制压缩机的油循环率(OCR)。这样的解决方案可以明显地减少零部件数量、节省安装空间、简化组装过程，从而可以大大地降低成本。
[0048] 下面参照图1和图2来描述根据本实用新型实施方式的油气分离装置。如图所示，油气分离装置包括平衡块110和排气管130。平衡块110固定于驱动轴14的外周面上并且能够随着驱动轴14一起旋转。在该示例中，平衡块110的旋转轴线也是驱动轴14的旋转轴线，即，驱动轴14的纵向中心轴线。排气管130在径向方向上位于平衡块110的外侧并且密封地固定于壳体11上。
[0049] 平衡块110具有邻近且面对排气管130的外周面111、彼此相对的第一轴向端面115和第二轴向端面117。参照图1、图2和图3，平衡块可以具有沿径向向外突出的径向突出部112、以及从第二轴向端面117沿轴向延伸的轴向突出部114。应理解的是，平衡块的结构(特别是突出部的位置、尺寸和数量等)可以根据具体应用情况而改变。例如，平衡块可以仅具有径向突出部和轴向突出部中的任一者。额外地或者替代性地，平衡块可以具有从第一轴向端面沿轴向延伸的轴向突出部。
[0050] 当平衡块110随着驱动轴14一起旋转时，平衡块110的径向突出部112和轴向突出部114可以将其周围的从排气口17排出的油气混合物搅动并迫使周围的油气混合物形成旋风流。在离心力的作用下，油气混合物中的润滑油被径向向外甩至壳体11并且在重力作用下沿着壳体11向下流回至储油槽20中。这样，靠近平衡块110的油气混合物中的润滑油含量较少，而靠近壳体11的油气混合物中的润滑油含量则较高。沿着从平衡块110至壳体11的方向，油气混合物中的润滑油含量增大。旋风流的径向内侧的油气混合物中的润滑油含量小于旋风流的径向外侧的油气混合物中的润滑油含量。因此，发明人提出将排气管的位于壳体内的端部定位在由平衡块的旋转引起的旋风流的范围内，特别是定位在旋风流的径向内侧的部分中。可以根据期望的油循环率来预先确定要排出的油气混合物中的润滑油的期望含量。然后，可以根据预先确定的期望含量(也称为“预定含量”)来确定排气管的位置。也就是说，可以将排气管从壳体径向向内延伸到油气混合物中的润滑油的含量小于等于所述预定含量的位置处。
[0051] 应理解的是，本实用新型的发明构思基于平衡块110旋转引起的旋风流使得平衡块110与壳体11之间润滑油含量梯度变化的原理并且通过排气管130与平衡块110之间的相对位置关系来获得期望减小的油循环率。在现有的一些压缩机中，由于安装需求，排气管也会伸入压缩机壳体内一段长度，但这种情况下，排气管的伸入长度只要满足安装要求即可，因此排气管的伸入端部往往更靠近压缩机壳体。此外，在现有的一些压缩机中，由于润滑油沿着压缩机壳体的内表面流动，因此排气管也会伸入压缩机壳体内一段长度以避免润滑油流入排气管中。然而，现有压缩机中的排气管的伸入长度的设定与平衡块的旋转、由平衡块旋转产生的旋风流等无关。
[0052] 在一种实施方式中，根据本实用新型的发明构思可以将排气管130在壳体11与平衡块110之间定位成更靠近平衡块110。优选地，将排气管130邻近平衡块110设置，即，定位在相距平衡块110的外周面的预定距离处以便将满足需要的含有减少量的润滑油、甚至不含有润滑油的工作流体排出。
[0053] 参见图2和图3，排气管130为圆形管状构件，并且具有圆形排出通道133。排气管130还具有邻近平衡块110的端面131。换言之，排气管130的位于壳体内的端面131从壳体的壁向内延伸到平衡块110附近。排气管130的端面131与平衡块110的外周面111之间具有一定距离L。期望的是，距离L既能够有利于经由排气管130将工作流体排出，又能够保证排出的工作流体中含有较低含量的润滑油。距离L可以根据工况来确定，例如，平衡块110的转速、环境压力、平衡块110至壳体11的距离、经由排气口17排出的工作流体中的润滑油的含量、经由排气管130排出的工作流体中的润滑油的期望含量等。距离L可以是预先确定的，或者可以根据压缩机的运行情况而变化。优选地，期望排气管130的端面131尽可能地靠近平衡块110的外周面111以提供更好地油气分离效果，但是同时期望排气管130的端面131与平衡块110的外周面111之间的距离不要太小而不利地减小排气管130的通流面积。
[0054] 本文中提及的“较低含量的润滑油”或“减少含量的润滑油”等指的是经由排气管130排出的工作流体中的润滑油的含量少于压缩机壳体11中的工作流体中的润滑油的含量并且在合适的润滑油循环率(OCR)的范围内。为便于描述，本文中将“压缩机壳体中的工作流体”称为“分离前的工作流体”或者“油气混合物”，将“经由排气管130排出的工作流体”称为“分离后的工作流体”。
[0055] 在图3的示例中，假设圆形排出通道133的直径为D，则距离L与直径D的比率L/D可以小于约1.5。在某些示例中，距离L与直径D的比率L/D可以大于约0.25。在某些示例中，距离L与直径D的比率L/D可以在约0.25至1.25之间，约0.4至1之间，约0.4至0.75之间，优选地约0.4至0.5之间。更优选地，距离L与直径D的比率可以为约0.5。参照图7，其示出了当压缩机以5400RPM(转每分钟)运行时排气管与平衡块之间的距离和循环率的曲线图。在图7中，横坐标表示排气管的端面与平衡块的最外侧圆周面之间的径向距离L，其中D表示排气管的内径；纵坐标表示压缩机的油循环率OCR。如图7所示，当L约为1/2D时，压缩机的油循环率最低，约1.08％。对于现有技术中的压缩机而言，当压缩机以5400RPM运行时，其油循环率超过5％。相比之下，在本实用新型中，通过将排气管设置成邻近平衡块，即，通过将排气管与平衡块之间的距离设定在一定范围内，可以显著地降低压缩机的油循环率，取得了显著的预料不到的技术效果。
[0056] 发明人对常规压缩机以及根据本实用新型的压缩机进行了测试，并且将测试结果列于下面表格中。测试是针对一组常规压缩机(C1)以及三组本实用新型压缩机(T1、T2和T3)在不同工况(平衡块的不同转速)下进行的，其中，在本实用新型压缩机中距离L与直径D的比率为0.4。表格中的测试结果为分离后的工作流体中的润滑油的含量。常规压缩机C1中，排气管仅仅出于组装便利性而伸入压缩机壳体中，但远离平衡块，即，排气管相距平衡块的距离远大于排气管的内径。
[0057]转速(RPM) T1 T2 T3 C1
3600 0.42％ 0.41％ 0.37％ 1.29％
5400 0.96％ 1.13％ 0.57％ 5.54％
6000 1.77％ 1.77％ 1.24％ 7.56％
3600 0.42％ 0.41％ 0.37％ 1.29％
5400 0.96％ 1.13％ 0.57％ 5.54％
6000 1.77％ 1.77％ 1.24％ 7.56％
[0058] 根据上述测试以及表格中的测试结果可知，从根据本实用新型的压缩机排出的工作流体中的润滑油的含量明显低于从常规压缩机排出的工作流体中的润滑油的含量。该测试结果表明本实用新型的液气分离装置能够高效地从油气混合物中分离出润滑油。因此，本实用新型的压缩机明显降低了润滑油的循环率(OCR)。这是本实用新型做出之前本领域中常规压缩机未预期到的效果。
[0059] 还可以参见图8a和图8b，图8a是根据本实用新型的油气分离装置的横剖截面的油气分布图；以及图8b是对比示例的油气分离装置的横剖截面的油气分布图。从图8b可以看出，在平衡块外周面附近存在润滑油含量较高的区域，在压缩机壳体附近也存在润滑油含量较高的区域，排气管排出的工作流体中含有的润滑油的含量较高。与之相比，图8a中，润滑油含量较高的区域集中在壳体附近，因此，邻近平衡块设置的排气管排出的工作流体中含有较少量的润滑油，从而降低了压缩机的油循环率。
[0060] 在本实用新型的压缩机中，平衡块作为主动旋转构件，并且在其旋转时迫使周围的油气混合物形成旋风流，由此在离心力的作用下将比重较大的润滑油沿径向向外甩出。由此，靠近平衡块处的工作流体中含有较少的润滑油，并且易于从靠近平衡块处设置的排气管排出。
[0061] 在另一种实施方式中，排气管130的端面131在平衡块110的旋转轴线方向上可以不与平衡块110的外周面111平行，而是可以面向平衡块110并且相对于平衡块110的外周面111倾斜。在替代性实施方式中，排气管130的排出口可以定向成面向平衡块的旋转方向的下游侧，其中，压缩机壳体内的油气混合物经由排出口进入排气管内并通过排气管而排出压缩机。如此，可以减少进入排气管130内的润滑油的量，从而可以实现更好的油气分离效果。
[0062] 在一些示例中，排气管130可以沿与平衡块110的旋转轴线方向垂直的水平方向从压缩机壳体线性地伸入。排气管130的端面131朝向平衡块110的外周面111定向，并且相对于平衡块110的外周面111倾斜。这种情况下，排气管130的端面131与排气管130的中央纵向轴线之间的角度大于0度但小于90度。
[0063] 在另一些示例中，排气管130的邻近平衡块110的端部可以沿平衡块110的周向方向和/或沿与平衡块110的旋转轴线平行的竖向方向弯折。即，排气管130可以包括位于壳体内的弯折端部。弯折端部可以是弯曲的弧形形状或者可以以恒定角度弯折。
[0064] 如图9所示，排气管130的弯折端部230沿平衡块110的周向方向弯折。在一个示例中，弯折端部230的端面231处的排出口可以面向平衡块110的旋转方向的下游。由此，可以实现更好的油气分离效果。
[0065] 如图10所示，排气管130的弯折端部330沿与平衡块110的旋转轴线平行的竖向方向弯折。在图示示例中，弯折端部330的端面331可以向下定向。在替代性示例中，弯折端部330的端面331可以向下定向或者可以沿能够减少进入排气管内的润滑油的量的其他任何合适的方向定向。
[0066] 在图示的压缩机的轴向方向上，排气管130可以定位在由平衡块110的旋转引起的旋风流的范围内。在图4所示的示例中，排气管130可以定位在第一轴向位置P1与第二轴向位置P2之间。在第一轴向位置P1，排气管130位于平衡块110的第一轴向端面115的轴向外侧并与第一轴向端面115大致对齐。换言之，在第一轴向位置P1中，排气管130的排出通道133的径向一侧位于第一轴向端面115的轴向外侧，而排出通道133的相反的径向另一侧与第一轴向端面115大致对齐。根据图4中的方位，在第一轴向位置P1，排气管130在轴向方向上位于平衡块110的第一轴向端面115的下方，并且排气管130的排出通道的轴向最上部分与第一轴向端面115大致对齐。在第二轴向位置P2，排气管130位于平衡块110的第二轴向端面117的轴向外侧并与第二轴向端面117大致对齐。换言之，在第二轴向位置P2中，排气管130的排出通道的所述径向另一侧位于第二轴向端面117的轴向外侧，而排出通道的所述径向一侧与第二轴向端面117大致对齐。根据图4中的方位，在第二轴向位置P2，排气管130在轴向方向上位于平衡块110的第二轴向端面117的上方，并且排气管130的排出通道的轴向最下部分与第二轴向端面117大致对齐。
[0067] 根据本实用新型的设想，排气管130还可以定位在第一轴向位置P1与第二轴向位置P2各自的轴向外侧(即，比第一轴向位置P1更低，或比第二轴向位置P2更高)并且可以在径向方向上进一步向内延伸，比如延伸到与平衡块110的外周面111齐平，或者甚至延伸到平衡块110的外周面111的径向内侧。由于平衡块110的旋转引起的旋风流，从排气管130排出的工作流体仍然能够保持较低的油循环率(OCR)。
[0068] 在图1至图4所示的实施方式中，平衡块110设置在驱动轴14的外周面上。然而，应理解的是，油气分离装置可以包括设置在任何其他合适的旋转件上的平衡块和排气管。例如，如图5所示，油气分离装置可以包括设置在马达13的转子13a的面对压缩机构的端面1301上的平衡块210。参照图6，油气分离装置可以包括设置在马达13的转子13a的背对压缩机构的端面1302上的平衡块310。排气管130与平衡块的相互位置关系和尺寸关系可以参照上文的描述而合适设定。
[0069] 在图1至图4所示的实施方式中，油气分离装置设置在主轴承座15与马达13之间。然而，应理解的是，油气分离装置可以设置在由压缩机壳体11限定的内部空间的任何合适的位置处。例如，如图6所示，油气分离装置可以位于马达13与储油槽20之间。
[0070] 可以理解的是，平衡块可以具有任何合适的结构，只要平衡块能够旋转并且迫使周围的油气混合物形成旋风流即可。例如，平衡块可以具有恒定的径向尺寸或变化的径向尺寸，并且/或者可以具有恒定的轴向尺寸或变化的轴向尺寸。平衡块可以具有圆筒形外周面、锥形外周面或者能够实现上述作用的任何其他合适形状的外周面。根据具体应用，图中所示的平衡块可以被凸轮、偏心件或者能够实现上述作用的任何其他合适的构件替代。
[0071] 类似地，排气管可以具有任何合适的结构和/或数量，只要其能够有利于排出工作流体即可。例如，排气管可以包括喇叭状端部。排气管可以包括相对于平衡块的外周面倾斜地设置的端部。例如，排气管的邻近平衡块的端部朝下倾斜，这样可能有利于排气管内壁上的润滑油流出。图中的压缩机包括一个排气管，然而排气管的数量可以是多个。根据具体应用，图中所示的排气管也可以被设置在固定结构中的排出通道替代。
[0072] 虽然已经具体描述了本实用新型的一些实施方式和变型，但是本领域技术人员应该理解，本实用新型并不局限于上面描述和附图所示的实施方式和变型而是可以包括其他各种可能的变型和组合。例如，油气分离装置可以不具有底部，由此可以使润滑油直接沿着壁下落至储油槽中。在不偏离本实用新型的实质和范围的情况下可由本领域的技术人员实现其它的变型和变体。所有这些变型和变体都落入本实用新型的范围内。而且，所有在此描述的构件都可以由其他技术性上等同的构件来代替。
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