CN100335790C - 空气压缩机 - Google Patents

Abstract

本发明的空气压缩机具备在压缩机外壳部的内部收放由一对阴阳的螺旋叶轮的油冷式螺旋型压缩机主体，以及在上述压缩机主体的吸入侧对其进行驱动的马达。而且，压缩机外壳部和马达外壳部是一体形成的，螺旋叶轮的最下部位于比马达的转子的最下部更低的位置，马达的输出轴为驱动侧的螺旋叶轮的轴从压缩机主体伸出的部分。具有允许油从支承贯穿压缩机外壳部的马达一侧的壁部的螺旋叶轮的轴的轴承朝向远离其螺旋叶轮的外侧漏出的结构，并且在其壁部上形成有使马达内部的空间和压缩机外壳部内部的吸入口连通的开口部。因此，不需要机械密封件，能够减轻维修作业的负担。

Description

空气压缩机

技术领域

本发明涉及一种油冷式螺旋型压缩机主体和驱动该压缩机的马达通过一体型外壳合体而成的空气压缩机。

背景技术

以往，油冷式螺旋型压缩机主体和驱动该压缩机的马达通过一体型外壳合体而成的压缩机是公知的。

例如，在日本专利公开公报、特开平11-223192号公报中公开了一种油冷式螺旋压缩机，这种压缩机是经由包围轴连接器的周围的中间外壳部而一体地形成压缩机外壳部和马达外壳部，内置在油分离箱内的压缩机主体内的吸入侧轴承部上设置有轴封装置，压缩机主体内的空间和中间外壳部以及马达外壳部被隔断。

在日本专利公开公报、特开平9-268988号公报中公开了一种油冷式两级式螺旋压缩机，这种压缩机是一体地形成压缩机外壳部和马达外壳部，设置由使在第1级压缩机主体和第2级压缩机主体之间产生的储油部和第1级压缩机主体的螺旋叶轮的吸入侧的轴承·轴封部连通的供油流路，压缩机主体内的空间和马达外壳部被隔断。

上述的日本专利公开公报中记载的压缩机均在螺旋叶轮的叶轮轴贯穿外壳壁部的部位需要轴封机构、即机械密封件。在这种机械密封件的情况下，由于将油导入固定侧的机械密封件的内周部和旋转侧的叶轮轴之间的微小间隙中，在起到润滑、冷却作用的同时也产生密封件作用，不能完全消除油从机械密封件沿着叶轮轴的方向向外侧漏出，油被持续消耗。因此，要随时进行油的补充，从而存在当油的漏出速度增大时要更换机械密封件等因采用机械密封件而导致维修作业的负担增加的问题。

发明内容

本发明是以解决上述现有的问题为课题而提出的，其目的在于提供一种压缩机，不需要机械密封闭，能够减轻维修作业的负担。

为了解决上述问题，本发明的第1技术方案的空气压缩机包括：由压缩机外壳部和在上述压缩机外壳部的内部相互啮合地收放的一对阴阳的螺旋叶轮构成的油冷式螺旋型压缩机主体；马达，设置在上述压缩机主体的吸入侧，并收放在与上述压缩机外壳部一体形成的马达外壳部中；其中，上述马达的输出轴为从上述压缩机主体上述螺旋叶轮驱动侧的轴伸出的部分，而且上述螺旋叶轮的最下部位于比其转子的最下部更低的位置的马达；轴承，支承上述螺旋叶轮的轴，该轴贯穿上述压缩机外壳部的上述马达一侧的壁部；在上述设置轴承的部位允许油向远离上述螺旋叶轮的外侧漏出的结构；以及设置在上述壁部上，使上述马达的内部空间和上述压缩机外壳部内部的吸入口连通的开口部。

本发明的第2技术方案是在第1技术方案的基础上还包括：插装在从上述压缩机主体的排出侧延伸的排出流路上的油分离回收器；插装在上述压缩机主体和上述油分离回收器之间的上述排出流路上，仅允许油从上述压缩机主体朝向上述油分离回收器的方向流动的单向阀；以及插装在向上述压缩机主体内的叶轮室内供油的油路上，上述马达停止时为关闭状态的开关阀。

本发明的第3技术方案是在第1技术方案的基础上还包括：设置在连接于上述压缩机主体的吸入侧的吸入流路上的吸气调整阀；以及使上述吸气调整阀的输出侧和上述马达的内部远离上述螺旋叶轮一侧的空间连通的空气导入流路。

本发明的第4技术方案是在第3技术方案的基础上还包括：插装在上述空气导入流路上的第2开关阀；检测上述马达的线圈温度的温度传感器；以及控制部，接受上述温度传感器表示的检测温度的温度信号，仅在该检测温度超过了设定值的情况下使上述第2开关阀为打开状态。

本发明的第5技术方案是在第1技术方案的基础上还包括：第2开口部，用于导入向上述马达供应电力的动力线；以及堵塞部件，由不透过油的材料构成，紧贴在上述动力线上，封闭贯穿有该动力线的上述第2开口部。

根据第1技术方案的空气压缩机，不需要机械密封件，其结果是结构简单，能够回收从轴承部漏出的油，起到了维修作业的负担也减轻等的效果。

根据第2技术方案的空气压缩机，除了第1技术方案的效果之外，在压缩机停止时，防止了油向吸入侧倒流，消除了再起动时因油压缩而产生的过大的起动转矩，起到了可顺利地起动的效果。

根据第3技术方案的空气压缩机，除了第1技术方案的效果之外，还起到了马达的冷却容易的效果。

根据第4技术方案的空气压缩机，除了第3技术方案的效果之外，若成为马达线圈的温度异常上升而需要冷却的状态，仅在这种情况下将冷却用的空气取入马达内，起到了无需不必要的冷却的效果。

根据第5技术方案的空气压缩机，除了第1技术方案的效果之外，起到了压缩机停止时，即使产生压缩空气从排出侧经由吸入侧、进而朝向马达内空间的倒流，也能够通过简单的部件防止油向机外飞散的效果。

附图说明

图1为以局部剖面表示本发明第1实施方式的空气压缩机的大致结构的方框图。

图2为图1中II-II向剖视图。

图3为图1中A部的放大剖视图。

图4为以局部剖面表示本发明第2实施方式的空气压缩机的大致结构的方框图。

图5为以局部剖面表示本发明第3实施方式的空气压缩机的大致结构的方框图。

图6为以局部剖面表示本发明第4实施方式的空气压缩机的大致结构的方框图。

具体实施方式

以下，参照附图对本发明的实施方式加以说明。

图1～3表示本发明第1实施方式的空气压缩机1。这种空气压缩机1具备油冷式螺旋型压缩机主体11以及在该吸入侧对其进行驱动的马达12。而且，这种压缩机主体11的压缩机外壳部13和马达12的外壳部14是一体形成的，因而压缩机主体11和马达外壳部12为合体。

另外，压缩机外壳部13和马达外壳部14并不仅限于完全由单一的部件形成。压缩机外壳部13和马达外壳部14也可以由螺栓等紧固而一体地形成。

在压缩机外壳部13的一方上连接有与吸入口21连通的吸入流路22，在吸入流路22上设置有吸入过滤器23和吸气调整阀24。而且，在压缩机外壳部13的另一方上连接有与排出口25连通的排出流路26，在排出流路26上，在上部内置有油分离器件27，在下部设置有具有储油部28的油分离回收器29，在其输出侧设置有单向阀31。另外，在压缩机外壳部13上吸入口21和排出口25之间的叶轮室32中收放有相互啮合的一对阴阳的螺旋叶轮，即阴叶轮33和阳叶轮34。

阴叶轮33由两侧上突出的叶轮轴支承，通过轴承35、36可旋转，配置在阴叶轮33上方的阳叶轮34由两侧突出的叶轮轴支承，通过轴承37、38可旋转。特别是，上述叶轮轴内向阳叶轮34的吸入侧突出的叶轮轴39贯通压缩机外壳部13而与马达12的输出轴41一体地设置在同轴上。即，一对阴阳的阴叶轮33和阳叶轮34中阳叶轮34为驱动侧叶轮。而且，输出轴41也称为从作为驱动侧叶轮的阳叶轮34的叶轮轴39的从压缩机主体11上伸出的部分。而且，关于支承贯穿该压缩机外壳部13的叶轮轴39、进一步具体地说是支承压缩机外壳部13的马达12一侧的壁部的叶轮轴39的轴承37的设置部位，成为允许油从轴承37起或是沿着上述叶轮轴的外周面、或是通过轴承37的内部，朝向远离阳叶轮34的外侧、即朝向马达12漏出的结构。因此，在此既不需要也未采用作为轴封机构的机械密封件。另外，在这种空气压缩机1中，关于支承阴叶轮33的马达12一侧的叶轮轴的轴承35的部位，与上述同样地成为允许油朝向马达12漏出的结构。

如上所述，输出轴41相当于叶轮轴39从上述压缩机主体11上伸出的部分。而且与输出轴41一体旋转的转子42也设成与输出轴41一起从上述压缩机主体11上伸出的状态。而且，阴叶轮33、阳叶轮34、输出轴41、以及转子42分别配置成螺旋叶轮的最下部、具体地说是图1和图2中水准L1所示的阴叶轮33的最下部成为比图1中水准L2所示的马达12的转子42的最下部还低的位置。而且，在压缩机外壳部13的马达12一侧的上述壁部上形成有开口部43、44，吸入口21与马达外壳部14内的空间连通。另外，在与该壁部相反一侧的马达外壳部14的端面上设置有开口部45(第2开口部)，以及封闭该开口部45的堵塞部件46。而且，向马达12提供电力的动力线47在开口部45内穿过堵塞部件46，连接在马达12的定子48的马达线圈49上。另外，堵塞部件46由不透过油的具有弹性的材料构成，紧贴在贯穿其中的动力线47上。堵塞部件46优选地是相对于伴有油的空气只使空气通过，捕捉油，使捕捉到的油滴到下方的过滤器部件。

另一方面，在油分离回收器29的储油部28中插装油冷却器51，并且连接有压缩机外壳部13内的叶轮室以及连通到轴承部等供油部位的油路52。

以下，对上述结构的空气压缩机1工作时空气和油的动作加以说明。

经由吸入过滤器23流入吸入流路22中的空气由吸气调整阀24调整其流速，从吸入口21吸入到阴叶轮33和阳叶轮34的齿槽空间中。另外，吸入的空气在油路52的注油下被压缩，伴有油地从排出口25排出到排出流路26中，流入油分离回收器29。在油分离回收器29中，通过油分离器件27将被压缩的空气和油分离。分离了油的空气从自油分离回收器29的上部延伸的排出流路26的部分经由单向阀31送出。另一方面，被分离的油暂时存储在储油部28中。这样一来，该储油部28的油被油路53的油冷却器52冷却，供应到叶轮室32和轴承35、36、37、38的部位后，如上所述从排出口25与被压缩的空气一起导入油分离回收器29中，如上所述地重复循环。

但是，在这种空气压缩机1中，是不使用机械密封件而能够使油从轴承35和37向马达12一侧漏出的结构。另外，设置有开口部43和44，特别是设置有开口部43。根据这种结构，马达12内，正常时朝向吸入口21被吸引，向马达12一侧漏出的油被导入吸入口21一侧。

而且，空气压缩机1停止时，即使产生了油从此时处于高压的排出压力状态的油分离回收器29内经由油路52向大致为大气压的吸入口21流入，进而该油向同样大致为大气压的马达12内流入的事态，由于阴叶轮33的最下部的水准L1为比转子42的最下部的水准L2更低的位置，所以防止了转子42浸入油中。其结果，再次起动时，不仅防止了转子42一边搅拌油一边旋转这种事态，以及因此引起的多余的能量损失的发生，而且还防止了油的搅拌而引起的油温异常上升产生的运行停止这种事态的发生。

另外，上述的油倒流时，即使油通过转子42和定子48之间的空隙部而达到开口部45一侧的空间部，向马达线圈49供应电力的动力线47经由堵塞部件46导入马达12内，还防止了油从此处向机外泄漏和因油的泄漏而引起的马达12周边部的污染。另外，以往为了防止油的泄漏而采用了高价的端子台，但在这种空气压缩机1中，利用马达12内大致为大气压这一点，采用由不透过油、具有弹性的材料构成的堵塞部件46，成为简单的结构。另外，如上所述，堵塞部件46优选地是由相对于伴有油的空气只使空气通过，捕捉油，使捕捉到的油如图3中箭头所示滴到下方的过滤器部件形成。在这种情况下，使滴下的油从定子48的下部和马达外壳部14的下部的空隙部经由开口部43回收到吸入口21即可。

图4表示本发明第2实施方式的空气压缩机2，在这种空气压缩机2中，对于与上述的空气压缩机1共同的部分赋予相同的附图标记而省略其说明。

在这种空气压缩机2中，在油分离回收器29的一次侧排出流路26的部分上设置仅允许流体从排出口25向油分离回收器29流动的单向阀61，并且在油路52上设置有空气压缩机2停止时为关闭状态的开关阀62。这样一来，在空气压缩机2停止时，通过单向阀61防止了伴有油的压缩空气从油分离回收器29经由排出口25向吸入口21一侧的倒流，并通过单向阀62防止了油从储油部28经由油路52向吸入口21流入。

图5表示本发明第3实施方式的空气压缩机3，在这种空气压缩机3中，对于与上述的空气压缩机1共同的部分赋予相同的附图标记而省略其说明。

在这种空气压缩机3中，设置有使吸气调整阀24的输出侧和马达12内的开口部45一侧的空间(在马达12的内部、远离螺旋叶轮一侧的空间)连通的空气导入流路71。

这样一来，通过该空气导入流路71，从上述输出侧经由开口部45一侧的上述空间、进而经由转子42和定子48之间的空隙部向吸入口21取入空气，容易进行马达12的冷却。

另外，也可以在上述的空气压缩机2上设置该空气导入流路71，本发明也包括和单向阀61和开关阀62一起还设置了空气导入流路71的空气压缩机。

图6表示本发明第4实施方式的空气压缩机4，在这种空气压缩机4中，对于与上述的空气压缩机3共同的部分赋予相同的附图标记而省略其说明。

在这种空气压缩机4中，设置有插装在空气导入流路71上的开关阀81(第2开关阀)，检测马达12的马达线圈温度的温度传感器82，以及从温度传感器82输入表示检测温度的温度信号、仅在该检测温度超过了设定值的情况下使开关阀81为打开状态的控制部83。

这样一来，根据这种结构，仅在要进行马达冷却的情况下将空气从吸气调整阀24的输出侧导入马达12内。

另外，也可以在上述的空气压缩机2中添加空气导入流路71，开关阀81，温度传感器82，以及控制部83，本发明也包括添加了这种结构的空气压缩机。

而且，本发明并非仅限于上述的经由开口部45和堵塞部件46将动力线47导入马达12内的空气压缩机，也可以经由以往公知的端子台将动力线连接在马达线圈49上。

另外，对于阴叶轮33的马达12一侧的叶轮轴，并非一定要贯穿压缩机外壳部13的壁部，也可以由可卸下的盖体关闭轴承35的部位的马达12的开口部。

Claims (5)

1.一种空气压缩机，其特征是，包括：

由压缩机外壳部和在上述压缩机外壳部的内部相互啮合地收放的一对阴阳的螺旋叶轮构成的油冷式螺旋型压缩机主体；

马达，设置在上述压缩机主体的吸入侧，并收放在与上述压缩机外壳部一体形成的马达外壳部中，其中，

上述马达的输出轴为从上述压缩机主体的上述螺旋叶轮驱动侧的轴伸出的部分，而且，

上述螺旋叶轮的最下部位于比上述马达的转子的最下部更低的位置；

轴承，支承上述螺旋叶轮的轴，该轴贯穿上述压缩机外壳部的上述马达一侧的壁部；

在上述设置轴承的部位允许油向远离上述螺旋叶轮的外侧漏出的结构；以及

设置在上述壁部上，使上述马达的内部空间和上述压缩机外壳部内部的吸入口连通的开口部。

2.如权利要求1所述的空气压缩机，其特征是，还包括：

插装在从上述压缩机主体的排出侧延伸的排出流路上的油分离回收器；

插装在上述压缩机主体和上述油分离回收器之间的上述排出流路上，仅允许油从上述压缩机主体朝向上述油分离回收器的方向流动的单向阀；

插装在向上述压缩机主体内的叶轮室内供油的油路上，上述马达停止时为关闭状态的开关阀。

3.如权利要求1所述的空气压缩机，其特征是，还包括：

设置在连接于上述压缩机主体的吸入侧的吸入流路上的吸气调整阀；

使上述吸气调整阀的输出侧和上述马达的内部远离上述螺旋叶轮一侧的空间连通的空气导入流路。

4.如权利要求3所述的空气压缩机，其特征是，还包括：

插装在上述空气导入流路上的第2开关阀；

检测上述马达的线圈温度的温度传感器；

控制部，接受上述温度传感器表示的检测温度的温度信号，仅在该检测温度超过了设定值的情况下使上述第2开关阀为打开状态。

5.如权利要求1所述的空气压缩机，其特征是，还包括：

第2开口部，形成在上述马达外壳部上，用于导入向上述马达供应电力的动力线，

堵塞部件，由不透过油的材料构成，紧贴在上述动力线上，封闭贯穿有该动力线的上述第2开口部。

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