CN101008378A - 压缩机中的用于油回收的结构 - Google Patents

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Abstract

一种在压缩机中的用于油回收的结构，该结构用于将油与冷却剂分离，并将分离的油经由油供应通道供应到压缩机，该压缩机包括转动轴、具有穿过其中形成以便围绕转动轴布置的多个缸孔的缸体、与转动轴整体转动的凸轮构件、接收在每个缸内并能够经由凸轮构件结合转动轴的转动来操作的活塞、使得冷却剂从压缩机的抽吸压力区域抽吸到相应缸孔的抽吸孔口、使得冷却剂从相应缸孔排放到压缩机的排放压力区域的排放孔口以及用于开启和闭合抽吸孔口和排放孔口之一的柔性簧片阀，油供应通道按照簧片阀的运动开启和闭合。

Description

压缩机中的用于油回收的结构
技术领域
本发明涉及一种压缩机中的用于油回收的结构。
背景技术
日本专利申请公开文本NO.2001-173563披露一种压缩机，其中转动主体靠近径向轴承安装在压缩机的驱动轴上以便和其一起转动。转动主体转动安装在形成在压缩机的缸体内的圆形孔内，并且凹槽形成在转动主体的外周表面内。润滑油在压缩机的排出压力区域内通过油分离器与冷却剂分离，并且经由油供应孔供应到转动主体的外周表面和圆形孔的内周表面之间的间隙内。同时，所述间隙经由泻放孔与驱动腔室连通。对于驱动轴的每次转动来说，凹槽交替地与油供应孔和泻放孔连通。在凹槽与油供应孔连接时，油供应到凹槽内。在其中供应油的凹槽接着与泻放孔连接时，凹槽内的油经由泻放孔供应到驱动腔室内，由此润滑驱动腔室内的需要润滑的部件或元件。
为了使得转动主体转动，在转动主体的外周表面和圆形孔的内周表面之间需要间隙。另外，布置有油分离器的油分离腔室是压缩机的排放压力区域的一部分，并且驱动腔室的压力低于排放压力区域。因此，由于驱动腔室和油分离腔室之间的压力差，所述分离的油经由转动主体的外周表面和圆形孔的内周表面之间的间隙恒定地泄漏到驱动腔室。这种泄漏可造成油分离腔室底部保留的油排尽。
本发明针对一种压缩机中的用于油回收的结构，该结构可防止与冷却剂分离的油排尽。
发明内容
本发明的一个方面提供一种压缩机中的用于油回收的结构，该结构用于将油与冷却剂分离，并将分离的油经由油供应通道供应到压缩机。该压缩机包括转动轴、具有穿过其中形成以便围绕转动轴布置的多个缸孔的缸体、与转动轴整体转动的凸轮构件、接收在每个缸内并能够经由凸轮构件结合转动轴的转动来操作的活塞、使得冷却剂从压缩机的抽吸压力区域抽吸到相应缸孔的抽吸孔口、使得冷却剂从相应缸孔排放到压缩机的排放压力区域的排放孔口以及用于开启和闭合抽吸孔口和排放孔口之一的柔性簧片阀。油供应通道按照簧片阀的运动开启和闭合。
结合附图通过实例说明本发明的原理，从以下说明中将明白本发明的其它方面和优点。
附图说明
确信为新颖的本发明的特征在所附权利要求中特别提出。本发明及其目的和优点可参考当前优选的实施例的以下描述和附图更好地理解，附图中：
图1A是表示按照本发明第一实施例的可变排量压缩机的纵向截面图；
图1B是图1A的局部放大视图；
图2A是从图1A的线A-A看到的截面图；
图2B是从图2A的线C-C看到的局部放大的纵向截面图；
图3是图1A的局部放大视图；
图4是从图1A的线B-B看到的截面图；
图5是图4的局部放大视图；
图6是表示按照本发明第二实施例的可变排量压缩机的局部放大截面图；
图7是表示按照本发明第三实施例的固定排量压缩机的纵向截面图；
图8是从图7的线D-D看到的截面图；
图9A是图7的局部放大视图；以及
图9B是图7的局部放大视图。
具体实施方式
下面参考图1A-5描述适用于可变排量压缩机的按照本发明的油回收结构的第一实施例。首先参考图1A，总体标号为10的可变排量压缩机包括缸体11和结合到缸体11的前端上的前壳体12。后壳体13经由阀板14、抽吸阀板15、排放阀板16以及保持板17固定结合到缸体11的后端上。缸体11、前壳体12和后壳体13协作以便形成可变排量压缩机10的壳体。
转动轴18分别经由径向轴承25、26通过前壳体12和缸体11转动支承。如图1A所示，前壳体12和缸体11协作以便形成压力控制腔室121。转动支承件19固定安装在转动轴18上，并且斜盘20通过转动轴18支承，其方式是在转动轴18的轴线181的方向上滑动，并还相对于轴线181倾斜。一对连接元件21(图1A只示出一个)固定安装在用作凸轮构件的斜盘20上。引导销22(图1A只示出一个)固定安装在每个连接元件21上。一对引导孔191(图1A只示出一个)形成在转动支承件19内。斜盘20相对于转动轴18的轴线181倾斜，并且经由成对的引导孔191和成对的引导销22之间的连接和转动轴18整体转动。通过其中接收引导销22的引导孔191以及滑动支承斜盘20的转动轴18，斜盘20的倾斜受到引导。
在压缩机10的操作中，当靠近转动轴18的斜盘20的中心朝着转动支承件19运动时，斜盘20的倾斜增加。斜盘20的最大倾斜通过转动支承件19和斜盘20之间的接触来限制。通过图1A实线表示的斜盘20位于斜盘20的最大倾斜的位置上。当斜盘20的中心朝着缸体11运动时，斜盘20的倾斜减小。通过图1A双点虚线表示的斜盘20位于斜盘20的最小倾斜的位置上。
缸体11形成穿过其中的多个缸孔111，每个缸孔其中接收活塞23。斜盘20的转动运动经由一对滑履24转换成每个活塞23在相应缸孔111内的往复运动。
如图1A和2A所示，后壳体13具有形成其中的抽吸腔室131和排放腔室132。缸孔111通过阀板14与抽吸腔室131和排放腔室132分离。抽吸腔室131形成压缩机10的抽吸压力区域的一部分，并且排放腔室132形成压缩机10的排放压力区域的一部分。
如图2B所示，阀板14和排放阀板16具有穿过其中形成的抽吸孔口141。阀板14和抽吸阀板15具有穿过其中形成的排放孔口142。阀板14用作本发明的分隔板。抽吸阀板15具有柔性板状抽吸阀151，并且排放阀板16具有柔性板状排放阀161。
在如图1A所示向左运动的活塞23的抽吸行程中，抽吸腔室131内的冷却剂气体经由抽吸阀151(或者簧片阀)在抽吸行程中抽吸到与活塞23相对应的缸孔111内。抽吸到缸孔111内的冷却剂气体接着通过图1A向右运动的活塞23压缩，并且排放到排放腔室132，同时推开排放阀161(或者簧片阀)。缸孔111内的压力按照活塞23的往复运动在抽吸压力和排放压力之间变化。
如图2B所示，抽吸阀151离开或朝着靠近缸孔111的阀板14的前表面143运动并与其接触，由此开启或闭合抽吸孔口141。在缸孔11的相对侧上，排放阀161离开或朝着阀板14的后表面144运动并与其接触，由此开启或闭合排放孔口142。排放阀161与保持板17的保持器171接触，以便限制排放阀161的开启。
如图1A所示，推力轴承27插入转动支承件19和前壳体12之间以便接收经由活塞23、滑履24、斜盘20、连接元件21以及引导销22从缸孔111排放的冷却剂气体的反作用。
突出部分28在其顶部周表面上与缸体11形成整体。消声器形成部分29经由垫片30连接到突出部分28的顶端。突出部分28具有形成其中的油分离腔室281，该腔室经由排放通道31与排放腔室132连通。消声器形成部分29整体形成有圆筒部分32，该部分用于旋转冷却剂气体，并从消声器形成部分29伸入油分离腔室281。消声器形成部分29具有形成其中的消声器腔室291，该腔室与圆筒部分32的通道321连通。
抽吸腔室131和消声器腔室291通过外部冷却剂回路33连接，该冷却剂回路33其中具有使得来自于压缩机10的冷却剂气体通过将其热量传递到围绕空气的冷却器而冷凝的冷凝器36以及使得冷却剂液体通过吸收环境热量蒸发的蒸发器34。膨胀阀35是用于按照蒸发器34的出口处的气体温度变化来自动控制冷却剂的流动速度的热膨胀阀。
排放腔室132和压力控制腔室121通过供应通道37连接。压力控制腔室121和抽吸腔室131通过泻放通道38连接。压力控制腔室121内的冷却剂经由泻放通道38流入抽吸腔室131。
电磁位移控制阀39布置在供应通道37内。冷却剂经由供应通道37从排放腔室132到压力控制腔室121的供应按照位移控制阀39的开启而增加或减小。由于压力控制腔室121内的冷却剂经由泻放通道38流入抽吸腔室131，压力控制腔室121内的压力根据冷却剂经由供应通道37从排放腔室132到压力控制腔室121的供应来变化。当冷却剂供应增加时，压力控制腔室121内的压力升高，而在冷却剂供应减小时，压力控制腔室121内的压力减小。因此，斜盘20的倾斜增加或减小，由此控制压缩机10的排量。压力控制腔室121位于压力区域，而不是位于排放压力区域。
如图4所示，环形凹槽40靠近抽吸阀板15形成在阀板14的前表面143内，以便整体围绕转动轴18的轴线181。用作环形通道的环形凹槽40形成为包围所有的缸孔111。如图1B所示，环形凹槽40经由形成在抽吸阀板15和缸体11内的返回通道41与分离腔室281连通。环形凹槽40通过抽吸阀板15的一部分而不是抽吸阀151覆盖。
如图5所示，油供应凹槽42径向形成在通过柔性抽吸阀151覆盖的前表面143内。油供应凹槽42靠近抽吸阀151的近侧定位，并且连接到环形凹槽40上。油供应凹槽42设置用于每个抽吸阀151。
排放到作为排放压力区域一部分的排放腔室132内的冷却剂经由同样分别作为压缩机10的排放压力区域一部分的排放通道31、油分离腔室281、圆筒部分32的通道321以及消声器腔室291流入外部冷却剂回路33。流入外部冷却剂回路33内的冷却剂返回到形成抽吸压力区域一部分的抽吸腔室131。
通过可变排量压缩机10形成的冷却剂回路和外部连接器回路33其中包括与回路中的冷却剂一起流动的润滑油。从排放通道31流入油分离腔室281的冷却剂朝着油分离腔室281的底部传递，同时围绕圆筒部分32的外周表面旋转，使得与冷却剂一起流动的雾状油与冷却剂分离。从冷却剂分离的油经由返回通道41和环形凹槽40传递到油供应凹槽42。返回通道41、环形凹槽40和油供应凹槽42形成按照抽吸阀151的运动开启或闭合的油供应通道43(图3所示)。油供应凹槽42形成油供应通道43的出口。
在活塞的压缩或排放行程期间(图1A所示的活塞23向右运动)，在压缩机10的操作中，抽吸阀151与阀板14的前表面143紧密接触，由此闭合抽吸孔口141。在这种状态下，作为油供应通道43一部分的油供应凹槽42通过抽吸阀151闭合，使得油不从油供应凹槽42泄漏到缸孔111。在活塞23的抽吸行程期间(图1A的活塞23的向左运动)，抽吸阀151运动离开阀板14的前表面143，由此开启抽吸孔口141，使得油供应凹槽42与缸孔111连通。因此，油供应凹槽42内的油供应到缸孔111内。
按照第一实施例，获得下面的优点。
(1)每次活塞23进行往复运动时，造成柔性板状抽吸阀151开启和闭合抽吸孔口141和油供应通道43。在活塞23的抽吸行程期间，油供应通道43开启，并因此与冷却剂分离的油供应凹槽42内的油供应到缸孔111内。由于抽吸阀151通过排放压力与阀板14的前表面143紧密接触，接着通过抽吸阀151闭合的油供应通道43内的油不经由抽吸阀151和阀板4之间的间隙泄漏到缸孔111内。因此，油分离腔室281内保留的油不排干，并且排放压力区域内的冷却剂将不经由油供应通道43泄漏到缸孔111内。
(2)供应到缸孔111内的油润滑缸孔111的内周表面和活塞23的外周表面之间的滑动部分。由于油分离腔室281分离的油经由油供应通道43直接供应到缸孔111内，相对大量的油将供应到缸孔111内。因此，缸孔111的内周表面和活塞23的外周表面之间的滑动部分充分润滑，由此改善缸孔111的内周表面和活塞23的外周表面的摩擦阻力。
(3)油从油供应通道43通过抽吸阀151开启供应到缸孔111内只在抽吸孔口141。因此，与油分离腔室281和缸孔111之间的油供应通道常开的情况相比，油供应通道43的截面面积增加。其有利之处在于成功地防止由于外界物质堵塞油供应通道43。
(4)通过用于每个缸孔111的抽吸阀151开启或闭合的油供应凹槽42经由环形凹槽40与油分离腔室281连通。环形凹槽40使得油从油分离腔室281供应到所有的缸孔111。
(5)在压缩机具有大排量或活塞具有大行程距离的情况下，大量的油应该从油供应通道43供应到缸孔111内，而在压缩机具有较小排量或活塞具有较短行程距离的情况下，可供应小量的油。
大位移增加了抽吸阀151离开阀板14的前表面143的运动距离或开口，而小位移减小该距离或开口。即，在需要大量的油供应到缸孔111内的大位移的情况下，从油供应通道43到缸孔111的油量很大，而在只需要少量供应到缸孔111内的油的小位移的情况下，从油供应通道43供应到缸孔111的油量很小。
其中油供应通道43通过抽吸阀151开启或闭合的所述结构通过可变排量压缩机10的特定排量根据需要进行适当的油供应。
(6)在其运动离开阀板14的前表面143时，通过改变抽吸阀151的最大运动距离的设计数值，从油供应通道43到缸孔111的油供应可以适当设定。
(7)通过改变油供应凹槽42的长度或宽度的设计数值，从油供应通道43到缸孔111的油供应可以适当设定。
下面参考图6描述适用于可变排量压缩机的按照本发明的油回收结构的第二实施例。相同的参考标号将用于第二实施例的与第一实施例相同的部件或元件。
在第二实施例中，一对供应凹槽42、42A靠近其近端在抽吸阀151的每侧形成在阀板14的前表面143内，并且与抽吸阀151形成面对关系。油供应凹槽42、42A连接到环形凹槽40上。通过如此配置成对的油供应凹槽42、42A，用于将油从油供应凹槽42、42A供应到缸孔111的压力在抽吸阀151的两侧上大致相同，使得抽吸阀151平稳开启和闭合，而没有扭曲。因此，抽吸阀151与阀板14的前表面143高度紧密接触，结果是防止缸孔111内的高压气体经由抽吸孔口141泄漏到抽吸腔室131内(参考图1A)。
下面参考图7-9B描述适用于可变排量压缩机的按照本发明的油回收结构的第三实施例。相同的参考标号将用于第三实施例的与第一实施例相同的部件或元件。如图7所示，后壳体13具有形成其中的排放腔室132。前壳体12和缸体11分别经由轴承可转动支承转动轴44和转动阀部分46。斜盘形状的凸轮47布置在凸轮腔室48内并固定在转动轴44上。
推力轴承49插入前壳体12和凸轮47之间。板50和压缩弹簧51设置在转动阀部分46的端部和阀板14之间。压缩弹簧51的弹力防止转动轴44的轴线441的方向上的自由轴向运动。
可以和转动轴44一起转动的凸轮47的转动运动经由与凸轮47滑动接触的滑履24传递到活塞23，由此造成活塞23在其缸孔111内往复运动。
转动轴44具有形成其中的轴向通道52。转动轴44还具有形成在其周面上的入口53，轴向通道52经由入口53与凸轮腔室48连通。凸轮腔室48内的冷却剂经由入口53流入轴向通道52。
转动阀部分46具有形成其中并与轴向通道52连通的连通孔461。缸体11具有形成其中并与缸孔111连通的抽吸孔口54。连通孔461按照转动轴44的转动与抽吸孔口54间歇连通。
在活塞23的抽吸行程期间(图7所示活塞向左运动)，与用于活塞23的缸孔连通的抽吸孔口54与连通孔461连通。在所述抽吸行程期间，转动阀部分46的轴向通道52内的冷却剂经由连通孔461和抽吸孔口54抽吸到缸孔111内。
另一方面，在活塞23的压缩或排放行程期间(图7所示活塞的向右运动)，抽吸孔口54和连通孔461之间的连通关断。在所述压缩或排放行程期间，缸孔111内的冷却剂迫使排放阀161离开排放孔口142，并排放到排放腔室132内。排放到排放腔室132内的冷却剂经由排放通道31、油分离腔室281以及消声器腔室291流入外部冷却剂回路33。流过外部冷却剂回路33的冷却剂返回到形成压缩机的抽吸压力区域一部分的凸轮腔室48。
如图8所示，缸体11在其后端表面内形成环形凹槽55、连通凹槽56和多个油供应凹槽57。环形凹槽55形成为包围所有的缸孔111。每个油供应凹槽57经由环形凹槽55和连通凹槽56与返回通道41连通，并还与各自缸孔111连通。
如图9A和9B所示，杆状挡板58延伸穿过阀板14，以便开启和闭合连通凹槽56。挡板58连接到排放阀161。挡板58可操作以便与排放阀161的操作相结合地开启和闭合连通凹槽56，从而开启和闭合排放孔口142。图9A表示连通凹槽56的闭合状态。在这种状态下，油不从返回通道41返回到环形凹槽55。图9B表示连通凹槽56的开启状态，其中返回通道41内的油传递到返回凹槽55。返回通道41、连通凹槽56、环形凹槽55以及油供应凹槽57协作以便形成按照排放阀161的操作开启和闭合的油供应通道59。油供应凹槽57形成油供应通道59的出口。
第三实施例的油回收结构配置成即使挡板58闭合连通凹槽56，也使得小间隙形成在挡板58的外周表面和缸体11之间。但是由于连通凹槽56的截面面积相对小，间隙的截面面积极小。因此，在油供应通道59闭合时，油经由油供应通道59的泄漏几乎不出现。
只在排放孔口142通过排放阀161开启时，油从油供应通道59供应到缸孔111。因此，与油分离腔室281和缸孔111之间的油供应通道常开的情况相比，第三实施例的油供应通道59的截面面积增加。其有利之处在于成功地防止由于外界物质堵塞油供应通道59。
按照第三实施例，获得类似于第一实施例中(2)和(4)描述的效果。
本发明可以所述实施例的以下变型来实施。
形成在阀板14内的油供应通道的形状可以是延伸穿过阀板14的孔，使得阀板14内的油供应通道(油供应孔口)的出口通向缸孔111。
第一到第三实施例可以变型，使得油供应通道内的油只供应到多个缸孔111中的一个缸孔内。
第一实施例可以变型，使得油供应通道内的油供应到压力控制腔室121(排放压力区域之外的压力区域)。
第一实施例可以变型，使得油供应通道内的油供应到抽吸腔室131。
第三实施例可以变型，使得油供应通道内的油供应到凸轮腔室48。
第一实施例可以变型，使得环形凹槽40形成在缸体11内或者可选择地形成在通过缸体11和阀板14围绕的空间内。
本发明还可适用于具有柔性板状抽吸阀的活塞式固定排量压缩机。
第一到第三实施例可以变型，使得油与外部冷却剂回路33内的冷却剂分离，并且分离的油经由油供应通道供应到压缩机。
第一到第三实施例可以变型，使得油与压力控制腔室121内或者压缩机的抽吸压力区域内的压力区域内冷却剂分离，并且分离的油经由油供应通道供应。
本发明还可适用于具有凸轮构件的活塞压缩机，凸轮构件具有斜盘形状之外的形状。
因此，本发明的实例和实施例认为是示例性的，而没有限制含意，并本发明不局限于这里给出的细节，而是可以在所附权利要求的范围内变型。

Claims (9)

1.一种在压缩机中的用于油回收的结构，该结构用于将油与冷却剂分离，并将分离的油经由油供应通道供应到压缩机，该压缩机包括转动轴、具有穿过其中形成以便围绕转动轴布置的多个缸孔的缸体、与转动轴整体转动的凸轮构件、接收在每个缸内并能够经由凸轮构件结合转动轴的转动来操作的活塞、使得冷却剂从压缩机的抽吸压力区域抽吸到相应缸孔的抽吸孔口、使得冷却剂从相应缸孔排放到压缩机的排放压力区域的排放孔口以及用于开启和闭合抽吸孔口和排放孔口之一的柔性簧片阀，
其特征在于，油供应通道按照簧片阀的运动开启和闭合。
2.如权利要求1所述的结构，其特征在于，缸孔通过分隔板与抽吸压力区域和排放压力区域分离，簧片阀离开或朝着靠近缸孔的分隔板的表面运动并与其接触，以便开启或闭合相应的抽吸孔口，在簧片阀闭合抽吸孔口时，油供应通道的出口通过簧片阀覆盖。
3.如权利要求2所述的结构，其特征在于，油供应通道的出口分成靠近其近端侧形成在簧片阀每侧上的两个部分。
4.如权利要求2所述的结构，其特征在于，油供应通道包括形成为包围所有缸孔的环形通道，环形通道经由油供应凹槽连接到出口上。
5.如权利要求2所述的结构，其特征在于，油供应通道包括形成为整个围绕转动轴的轴线的环形通道，环形通道经由油供应凹槽连接到出口上。
6.如权利要求5所述的结构，其特征在于，油供应凹槽径向形成在分隔板的表面内。
7.如权利要求5所述的结构，其特征在于，环形通道形成在分隔板内。
8.如权利要求1所述的结构，其特征在于，缸孔通过分隔板与抽吸压力区域和排放压力区域分离，簧片阀离开或朝着缸孔相对侧上的分隔板表面运动并与其接触，以便开启或闭合相应排放孔口，油供应通道的一部分设置在分隔板内，挡板可操作，以便与簧片阀的运动相结合地开启和闭合设置在分隔板内的油供应通道的部分。
9.如权利要求1所述的结构，其特征在于，油供应通道内的油直接供应到多个缸孔内。
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