CN101517239B - 内置有油分离器的压缩机 - Google Patents

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Abstract

本发明的内置有油分离器的压缩机是内置有离心分离方式的油分离器的压缩机,其特征在于,通过构成压缩机的第一部件和第二部件的对接结构,使所述油分离器形成在所述第一部件和第二部件之间。在本发明的内置有油分离器的压缩机中,通过简化油分离部的结构,可提高生产效率、降低成本,而且可确保排出端口位置的设计自由度。

Description

内置有油分离器的压缩机
技术领域
本发明涉及一种内置有油分离器的压缩机,尤其涉及一种能简化油分离器内置机构、减少零件个数、使装配容易、降低成本等的内置有油分离器的压缩机。
背景技术
以往,例如作为装入车用空调装置的制冷系统中的压缩机,已知有一种将离心分离方式的油分离器内置在压缩机内的内置有油分离器的压缩机(例如专利文献1)。在以往的内置有油分离器的压缩机中,例如像图6所示的包括由定涡盘101和动涡盘102构成的压缩机构103的涡旋式压缩机的例子那样,经压缩机构103压缩后的气体(例如制冷剂气体)通过排出孔104导入排出室105内,在形成排出室105的后壳106内装入有离心分离方式的油分离器107。在这样的油分离器107中,采用如下结构:在后壳106内设置筒状的缸(油分离室108)作为油分离部,在其轴上插入或压入分离管109,并利用开口环110来固定或卡扣上端侧。油分离部仅设置在后壳106上,由于油分离部通过机械加工形成,因此为了保持内部的压力需要密封螺栓111。而与压缩机外部(外部配管)连接的排出端口112与分离管109的上部和密封螺栓111的下端之间的空间连通。
经压缩机构103压缩后的气体经由定涡盘的排出端口孔104向排出室105排出,排出室105内的含有油的气体经由连通孔113导入油分离室108内。导入后的气体绕分离管109周围旋转,利用离心力使气体和油分离。分离后的气体经过分离管109内从排出端口112排出,被离心力分离出的油经由下部孔114(油返回孔)存积到下方的储油室115内。存积在储油室115内的油经由节流孔116返回吸入室117。
专利文献1:日本专利特开平11-93880号公报
但是,上述以往的油分离器的结构中存在以下的问题。
油分离室108(缸部)、下部孔114(油返回孔)、分离管109的插入部或压入部、密封螺栓111用的螺纹部等全部需要用机械加工形成,机械加工部分多,因此生产效率低、成本高。
由于需要分离管109、密封螺栓111等部件,因此油分离室108的全长较长,该部位的加工性差。而且,由于油分离室108(缸部)为圆筒形状,因而设置油分离部的空间受到限制,而且壳体全长也增加。因此,生产效率低,而且结构布置的自由度小。
另外,由于需要分离管109、开口环110、密封螺栓111等零件,零件个数多,因此装配所需的时间长。另外,在分离管109的压入工序和密封螺栓111的紧固工序中容易发生问题。因此,存在生产效率低、且制造、装配两方面成本高的问题。
此外,经油分离后的压缩气体从与密封螺栓111的下端和分离管109的上端之间的空间连通的排出端口112朝压缩机外流出,由于对分离机构部的布置来说没有自由度,因此排出端口112的位置也受到限制。因而存在排出端口112的位置布置的自由度小、压缩机本身的设计以及与外部的连接结构受到限制的问题。
发明内容
有鉴于上述问题,本发明的目的在于提供一种能简化油分离部的结构、提高生产效率、降低成本、而且可确保排出端口位置的设计自由度的内置有油分离器的压缩机。
解决技术问题所采用的技术方案
为了解决上述问题,本发明涉及的内置有油分离器的压缩机是内置有离心分离方式的油分离器的压缩机,其特征在于,通过构成压缩机的第一部件和第二部件的对接结构,使上述油分离器形成在上述第一部件和第二部件之间。
具体而言,例如,上述油分离器至少包括:利用离心力对从排出室导入的含有油的气体的油成分和气体成分进行分离的分离室;该分离室与排出室之间的连通孔;以及下部孔,在分离室分离出的油经由上述下部孔向位于分离室下方的储油室导出,这些部位通过第一部件与第二部件的对接结构形成在该第一部件与第二部件之间。
即,油分离机构的缸部(分离室)、连通孔、下部孔部利用将构成压缩机的第一部件和第二部件进行组合的对接结构来形成,因而这些部位不需要机械加工就可形成,可大幅度提高生产效率,而且能降低成本。由于可废除以往结构中的分离管,还可废除其固定机构或卡扣机构、甚至密封螺栓,因此可简化分离机构整体的结构,大幅度减少零件个数,从而还能缩短装配时间,使装配容易,并降低成本。另外,通过废除密封螺栓等,可缩短油分离部的全长,实现小型化,进而可实现压缩机整体的小型化。
在本发明中,在与压缩机外部连接的排出端口与上述油分离器之间设有气体通路,该气体通路也可采用通过上述第一部件与第二部件的对接结构而形成在该第一部件和第二部件之间的结构。最好使排出端口与上述气体通路连通,由此可使与油分离后的气体从排出端口顺利地向外部流出。
在本发明涉及的内置有油分离器的压缩机中,油分离器基本上构成为离心分离方式的油分离器,但由于零件个数少、没有机械加工部分,因而能确保上述分离室在形状方面具有很高的设计自由度。因此,该分离室既可与以往相同地形成为母线部直线状延伸的圆筒形状,也可形成为母线部弯曲的圆筒形状(整体为圈形的(形成圈形的一部分的形状的)分离室)。尤其是通过使该分离室形成为具有曲率的圆筒形状(圈形)等,可大幅度增大布置的自由度,使压缩机整体紧凑。
另外,至于上述圆筒形状的横截面形状,最好实际上是完整的圆形,但出于第一部件和第二部件的对接结构的构成,在圆筒形状的内表面上也可存在一定程度的台阶,或在形成圆筒形状内表面的第一部件和第二部件的圆筒形状横截面上的圆弧之间存在曲率差异。在形成圆筒形状内表面时,在第一部件与第二部件之间也可存在内表面的周长差异。此外,形成圆筒形状内表面的第一部件和第二部件的圆筒形状横截面上的圆弧状槽的深度之间也可存在差异。
另外,为了避免因废除了分离管而带来分离能力下降的情况,针对以往的结构,改变从连通孔排向油分离室的压缩气体的排出方向,就完全能实现与以往同等程度的分离能力。例如,通过使上述连通孔朝分离室的开口方向朝向上述储油室侧,可使分离用的离心力有效地作用于油,将油高效地朝储油室侧分离。
可设置多个上述朝向分离室的连通孔。在设置多个连通孔时,可采用使多个连通孔朝分离室的开口方向朝向相同方向的结构。这样,即使朝油分离室排出的气体量较多时,也可使经由各连通孔的气体排出分别最佳化,可高效地将分离出的油导向储油室。另外,多个连通孔各自朝分离室的开口方向可变的结构也可作为较佳的形态采用。这样,朝油分离室排出的气体的方向可针对每个连通孔改变角度,可实现与油分离室形状等对应的气体排出,可实现高效的分离,高效地将分离出的油导向储油室。
另外,也可采用在上述气体通路内设有台阶部或堰部的结构。这样,通过改进分离室与排出端口之间的气体通路形状,可减少油从排出端口的流出。
此外,也可采用在上述分离室与上述排出端口之间形成有第二排出室(上述排出室以外的、排出端口稍前的室)的结构。在这样的结构中,只要使第二排出室与排出端口连通即可,通过适当设定第二排出室的形成范围及其形状,可大幅度提高排出端口设置位置的自由度。
这样的本发明的油分离器内置结构实际上可适用于所有类型的压缩机,但特别适用于涡旋式压缩机。在涡旋式压缩机时,例如,上述第一部件和第二部件中的一方是定涡盘组成部件,另一方是压缩机的壳体。
发明效果
这样,根据本发明涉及的内置有油分离器的压缩机,不必对以往结构中的缸、连通孔、分离管保持部、下部孔等进行机械加工,可利用第一部件(例如定涡盘组成部件)和第二部件(例如壳体)的对接结构形成油分离器,并可废除分离管,因而能得到以下效果。
(1)通过废除油分离部的机械加工,可提高加工方面的生产效率,降低成本。
(2)通过减少零件个数,可降低零件单件的成本,便于装配。
(3)能大幅度简化装配工序,消除了以往成为瓶颈的分离管压入和密封螺栓紧固工序,消除了这些以往工序中不良问题的发生,可大幅度减少装配工序中的不合格率。
(4)可大幅度提高排出端口位置的自由度,由此可提高排出端口的布置范围,进而可提高装入系统中的压缩机整体的布置范围。
附图说明
图1是本发明的一实施方式所涉及的内置有油分离器的压缩机的包括排出室在内的部位的横剖视图。
图2是图1的压缩机的油分离部的局部剖视图(油分离器的横向剖视图)。
图3是图1的压缩机的油分离器下端的下部孔部的局部剖视图。
图4是表示图1的压缩机的油分离部的截面形状例((A)和(B))的局部剖视图(油分离器的纵向剖视图)。
图5是图1的压缩机的气体通路部的局部剖视图。
图6是以往的内置有油分离器的压缩机的局部纵剖视图。
(符号说明)
1内置有油分离器的压缩机
2排出室
3油分离器
4作为第一部件的定涡盘组成部件
5作为第二部件的壳体
6分离室
7连通孔
8储油室
9下部孔
10节流孔
11气体通路
12排出端口
13台阶部(或堰部)
14第二排出室
15排出端口范围
具体实施方式
以下,参照附图对本发明的较佳实施方式进行说明。
图1表示的是本发明的一实施方式所涉及的内置有油分离器的压缩机1的包括排出室2在内的部位的横截面。该压缩机1例如是如上述图6所示的、包括由定涡盘101和动涡盘102构成的压缩机构103的涡旋式压缩机。经压缩机构103压缩后的气体(例如制冷剂气体)通过排出孔104(参照图6)导入排出室2。
在排出室2周围的适当位置内置有油分离器3。如图2、图3所示,该油分离器3由作为第一部件的定涡盘组成部件4和作为第二部件的壳体5的对接结构形成。油分离器3具有缸结构的分离室6,利用离心力将油从压缩气体分离,在本实施方式中,分离室6形成为母线部弯曲的圆筒形状(构成圈状的一部分的圆筒形状)。在分离室6与排出室2之间设有连通孔7,含有油的气体从排出室2经由该连通孔7排向分离室6,本实施方式中设有多个(二个)连通孔7。如图2所示,含有油的气体(箭头所示)在与分离室6的圆筒形状的中心轴偏心的位置从连通孔7导入分离室6内,形成沿分离室6的内表面的流动,气体中的油被离心力分离。如图4所示,两个连通孔7朝分离室6的开口方向朝向形成在分离室6下方的储油室8侧,在图1所示的实施方式中,如图4(B)所示,每个连通孔7的朝分离室6的开口方向也就是连通孔7的孔延伸设置方向的角度被分别改变。位于下侧的连通孔7的角度设定成更朝向储油室8侧。像这样在设有多个连通孔7的情况下,如图4(A)所示,也可使各连通孔7的朝分离室6的开口方向朝向相同的方向,使所有的连通孔7的开口方向都一致地朝向最佳方向。分离出的油经由分离室6下端设有的下部孔9而存积到储油室8内。如图3所示,下部孔9形成在与分离室6的圆筒形状的中心偏心的位置上。存积在储油室8内的油经由节流孔10返回吸入室侧。
在分离室6分离后的气体经由与分离室6上端连通的气体通路11从排出端口12向压缩机外部排出。在本实施方式中,如图5所示,在气体通路11内设有台阶部13(或堰部),由于台阶部13的存在,气体通路11内的气流被弯曲,可抑制油从排出端口12向外部流出。
此外,在本实施方式中,在分离室6与排出端口12之间(在本实施方式中是在上述台阶部13之后的位置上)形成有与上述排出室2完全分开的第二排出室14。排出端口12与该第二排出室14连通,但如图1所示,由于第二排出室14形成为在压缩机圆周方向上具有一定长度的室,因此排出端口12的设置位置可在与该第二排出室14的延伸范围相当的范围内自由地设定(排出端口范围15)。
在由如此构成的涡旋式压缩机形成的内置有油分离器的压缩机1中,分离室6、下部孔9、连通孔7由定涡盘组成部件4与壳体5的对接结构形成,因此只要将定涡盘组成部件4与壳体5组装就可简单地形成。也就是说,定涡盘组成部件4和壳体5的油分离器形成部可通过铸造形成,根本不需要以往结构的缸部等的机械加工。而且,不需要以往结构中的分离管和密封螺栓等,零件个数也得到大幅度削减。其结果是,装配变得容易、可缩短装配时间、大幅度减少装配问题、大幅度提高生产效率、降低成本。
另外,针对废除了以往的分离管而导致油分离能力下降的担心,通过使从一个或多个连通孔7朝油分离室6排出的方向朝向下方排出而使油容易导向储油室8侧(以往的油分离结构中是朝垂直于分离室的轴线方向排出的)、以及使每个连通孔7的角度分别改变,可实现更高效率的分离。
作为分离室6的形状既可是与以往相同的母线部直线状延伸的圆筒形状也可以是本实施方式那样的具有曲率的圈形的圆筒形状,但通过采用本实施方式的圈形圆筒形状,可增加分离室6的配置、形状的自由度,大幅度提高其布置的自由度,而且也有助于压缩机1整体的紧凑化。至于圆筒形状的横截面圆形状,如上所述,根据需要,也可以不是完整的圆形,而且在第一部件、第二部件侧之间,横截面圆形状在形成上也可存在作用差异。
此外,通过在油分离室6之后的气体通路11内设置台阶部13,可大幅度降低从排出端口12向外部回路侧流出的油量。而且,通过在分离室6之后设置第二排出室14,可大幅度提高排出端口12的设置位置的自由度。
工业上的可利用性
本发明涉及的内置有油分离器的压缩机的结构可适用于内置有油分离器的所有类型的压缩机,尤其适用于涡旋式压缩机。

Claims (10)

1.一种内置有油分离器的压缩机,内置有离心分离方式的油分离器,其特征在于,通过构成压缩机的第一部件和第二部件的对接结构,使所述油分离器形成在所述第一部件和第二部件之间,
所述油分离器至少包括:利用离心力对从排出室导入的含有油的气体的油成分和气体成分进行分离的分离室;该分离室与排出室之间的连通孔;以及下部孔,在分离室分离出的油经由所述下部孔向位于分离室下方的储油室导出,
所述内置有油分离器的压缩机是涡旋式压缩机,所述第一部件和第二部件中的一方是定涡盘组成部件,另一方是压缩机的壳体,
所述分离室、所述下部孔、所述连通孔由所述定涡盘组成部件与所述壳体的对接结构形成。
2.如权利要求1所述的内置有油分离器的压缩机,其特征在于,在与压缩机外部连接的排出端口与所述油分离器之间设有气体通路,该气体通路也通过所述第一部件与第二部件的对接结构而形成在该第一部件和第二部件之间。
3.如权利要求1所述的内置有油分离器的压缩机,其特征在于,所述分离室形成为母线部直线状延伸的圆筒形状。
4.如权利要求1所述的内置有油分离器的压缩机,其特征在于,所述分离室形成为母线部弯曲的圆筒形状。
5.如权利要求1所述的内置有油分离器的压缩机,其特征在于,所述连通孔朝分离室的开口方向朝向所述储油室侧。
6.如权利要求1所述的内置有油分离器的压缩机,其特征在于,设有多个所述连通孔。
7.如权利要求6所述的内置有油分离器的压缩机,其特征在于,所述多个连通孔的朝分离室的开口方向朝向相同的方向。
8.如权利要求6所述的内置有油分离器的压缩机,其特征在于,每个所述连通孔朝分离室的开口方向均可变。
9.如权利要求2所述的内置有油分离器的压缩机,其特征在于,在所述气体通路内设有台阶部或堰部。
10.如权利要求1所述的内置有油分离器的压缩机,其特征在于,在与压缩机外部连接的排出端口与所述分离室之间形成有所述排出室之外的第二排出室。
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