壓縮機供油裝置的專利概述

梁 樹

(國家知識產權局專利局專利審查協作廣東中心，廣東 廣州 510000)

1 簡介

1.1 壓縮機潤滑原理概述

常規的封閉式壓縮機包括：電機部，其設置在封閉式容器中并產生動力；壓縮部，其在從電機部接收到動力時運行。在封閉式壓縮機中，聯結到電機部的轉子的曲軸在與轉子一起旋轉時傳遞動力，而聯結到曲軸的互鎖構件則從電機部接收動力并形成壓縮室以壓縮制冷劑。在封閉式壓縮機的封閉式容器的下部填充有油，沿曲軸的軸向形成有油路，而且給油器安裝在油路的下端從而浸沒在油中。當曲軸旋轉時，沿油路泵送并供給潤滑油。冷凍機油通過油路上升的同時潤滑軸承，上升到偏心部并飛散到殼內各部分，潤滑各種摩擦運動部的同時將內部熱發散并冷卻。在壓縮機供油裝置面臨的技術問題為：如何順暢、充分的對壓縮機供油。

1.2 壓縮機潤滑領域專利申請量簡介

壓縮機潤滑裝置國外申請人主要來自日本、韓國。而國內申請人大概占總申請的三分之一左右，主要集中在樂金、美芝、格力等主要空調壓縮機生產商。對壓縮機供油裝置領域的專利申請量進行逐年分析，申請量在十年以來呈現遞增趨勢，在個別年份略有下降。

圖1 申請量十年變化規律

2 技術演進

2.1 原始供油機構

1986年東芝公司的專利申請中，曲軸可轉動地插入安裝孔中，并從支承架向下伸出。環形定子固定在支承架的彎曲端上，與曲軸同軸心。轉子則固定在曲軸上，且位于定子的內部空腔中。當曲軸轉動時，帶動潤滑油上升，對壓縮機進行潤滑。曲軸直接插入潤滑油液面以下，其油道筆直。

2.2 對油道形狀進行改進以增大潤滑面積

1994年東芝公司在曲軸內設置油泵，隨著此回轉軸的回轉油泵打油，潤滑油通過回轉軸內的油路供給到往復式壓縮機的滑動部，對各滑動部進行油潤滑。并且其引入了螺旋式油道，增大了潤滑油液流經的面積，從而使潤滑充分，散熱均勻。

1997年三星公司設計的壓縮機供油機構對螺旋式油道作了進一步的改進，其引入了傾斜油槽以向曲軸和軸承之間的接觸面上提供足夠的潤滑，具體方式為在曲軸的圓柱外表面上設有兩個油槽：上油槽和下油槽。在下油槽的下面有一出油口供潤滑油注入，同時，在上油槽和下油槽之間有一貯油槽，用以調節供給曲軸的潤滑油量，上、下油槽設計成組合的螺旋狀，相對于貯油槽從曲軸下部分的出油口到曲軸的上部分，該螺旋大致構成一個螺距。溝道縱向傾斜的形成在曲軸圓柱形表面上，從而在曲軸的圓柱形表面上覆蓋更大的范圍，以吸收充足的潤滑油。

2.3 設置供油裝置提高潤滑效率

2003年樂金公司通過在油泵中設置了推進器的方式加速供油以提高潤滑效率，潤滑油靠離心力在油泵的推進器的作用下上升并流入到軸部的第一油槽，接著通過第一油槽和轉子之間的油路上升并經過油孔流入到第二油槽。由于形成潤滑油油路的第一油槽和第二油槽設置在軸部的圓周面，不僅在高速旋轉時，而且在低速旋轉時，也能確保相當大的離心力，所以能供給充分的潤滑油。

在2012年申請的專利中，樂金公司對供油機構作了進一步的改進，所述供油機構包括3個扇形片，扇形片的一端連體連接于吸油管的底末端，使扇形片橫置于直通內腔的末端，扇形片的另一端位于直通內腔的近中心處，扇形片的兩側分別為內旋側和外旋側，扇形片由其內旋側向外旋側漸傾斜，使相鄰兩扇形片之間具有錯開的吸油口，從而依靠扇形供油裝置的設置提高供油效率。

2.4 簡化供油裝置提高潤滑裝置工作可靠性

2006年樂金公司對壓縮機供油裝置做了簡化改進：通過中空部分代替形狀復雜的供油機構。設置中空部分插入到曲軸部的插入部，中空部分形成機油管通道，曲軸部的內部形成有機油流路，機油流路是以在曲軸部的內部由下部到上部延長形成，2011年LG公司在曲軸外部設置給油器，給油器具有類圓錐狀的中空部，中空部浸沒在封閉式容器中的油面下部為封閉式壓縮機供油。由于給油器中空部分特定形狀的設置，油潤滑可以達到的高度與引入給油器內的油的直徑成正比。

3 結語

綜上所述，為了解決壓縮機潤滑不足的技術問題，在設計壓縮機供油裝置時技術人員從三方面進行了改進：通過設置螺旋油道或傾斜油道以增大潤滑面積；通過供油裝置提高潤滑效率以提高潤滑效率；簡化供油裝置提高潤滑裝置工作可靠性。上述三種方式作為壓縮機潤滑方式的技術演進，不同的時代有不同的結構特點，并且獲得了預期的效果，從而使得壓縮機潤滑技術得以向前發展。