CN101922431A - 活塞式压缩机 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种活塞式压缩机，在公共汽车等大型车辆用空调装置中使用时，即使在其使用条件严酷的环境下，也能够防止轴密封室内的机油滞流，充分保证相对于轴密封的可靠性。活塞式压缩机具有机油循环机构，其包括：油盘，设置在缸体的曲轴室的下方；余摆线泵，设置在构成压缩机的外壳的后缸盖的轴的后端，通过轴的旋转受到驱动，从而从油盘上抽吸机油；机油供给通路，以在轴内沿着轴向延伸的方式从轴的余摆线泵一侧设置到轴密封附近；机油排出通路，在缸体的前缸体中从轴密封附近延伸到油盘附近；被送到轴密封室中的机油经由机油排出通路返回油盘。

Description

活塞式压缩机

技术领域

本发明涉及例如在汽车用空调装置中使用的压缩机，特别是在公共汽车等大型车辆用空调装置中使用的活塞式压缩机。

背景技术

例如专利文献1所示的普通汽车用空调装置中使用的活塞式压缩机是配置在汽车的引擎室内、由对车辆进行驱动的引擎进行驱动的压缩机已经公知。作为这种压缩机，必须配置在引擎室内有限的空间中，因而要求其小型化、轻量化，而要进行空气调节的车厢内部空间自身相对而言并不大，因此对压缩机负荷能力的要求也比较低。

而另一方面，例如专利文献2所示的在公共汽车等大型车辆空调装置中使用的压缩机是配置在引擎室之外而另外设置在车辆行进方向的后方的空室内，因而是由车辆引擎之外的另外的驱动源进行驱动的压缩机已经公知。作为这种压缩机，虽然小型化和轻量化的要求没有上述专利文献1所示的压缩机那么高，但要进行空气调节的车厢内部空间相对要大，因而就工作冷媒的输出容量而言要求输出功率大，而且还要求能够耐受与该大输出功率相应的负荷并且能够耐受长期运行的可靠性。

此外，作为后者的在公共汽车等大型车辆用空调装置中使用的压缩机，其优选构成在例如专利文献3所示的冷媒压缩机中已经公知。

在该冷媒压缩机中，在曲轴室的下方设置有润滑油储存用储油室(以下为与本发明一致而称之为油盘)，而且储存在该油盘上的机油被与旋转轴(以下为与本发明一致而称之为轴)的后端部相连接的外齿齿轮以及与该外齿齿轮啮合并从动的内齿齿轮所构成的公知的齿轮泵(以下为与本发明一致而称之为余摆线泵)抽吸。此外，在轴的轴心部位形成有沿该轴的轴向延伸的第2机油通路(以下为与本发明一致而称之为机油供给通路)，其次，该机油供给通路具有沿轴的径向延伸的分支通路，该分支通路的前端开口于止推轴承一侧。由此，被余摆线泵抽吸出来的机油能够在该泵的压缩作用下流经该轴的供油路内部被送到曲轴室内部之后，从分支通路的开口排出而对止推轴承和斜盘进行润滑。

此外，在该冷媒压缩机中，通过使机油供给通路为一直延伸到轴的前侧，在该前侧设置有分支通路，该分支通路开口于轴密封室附近的构成，经过轴的机油供给通路送过来的机油能够从分支通路的开口排出而对轴密封进行润滑。其次，充满在轴密封室内的机油能够从阀板的轴穿插孔与轴之间的间隙流经前侧的径向轴承的间隙返回曲轴室，滴落到油盘上。

【专利文献1】WO2004/074683号公报

【专利文献2】特开2006-336590号公报

【专利文献3】特开平11-294324号公报

但是，可以想象到，在以上所说的机油返回油盘上的路径上，阀板的轴穿插孔与轴之间的间隙以及前侧的径向轴承的间隙的部位将成为机油通过时的流体路径阻力，机油容易在轴密封室内滞流。

因此，可以认为，在就冷媒的输出容量而言输出功率要大，而且要求能够耐受与该大输出功率相应的负荷且能够耐受长期运行的在公共汽车等大型车辆用空调装置中使用的压缩机中，存在着对轴密封来说使用条件严酷的环境下该轴密封的可靠性降低的问题。

发明内容

为此，本发明的目的是提供一种活塞式压缩机，在公共汽车等大型车辆用空调装置中使用时，即使在其使用条件严酷的环境下，也能够在从油盘经由轴内的机油供给通路、分支通路向轴密封供给机油对进行轴密封的润滑的情况下，也能够防止轴密封室内的机油滞流，充分保证轴密封的可靠性。

本发明的活塞式压缩机具有由前缸体和后缸体构成的缸体，通过将前述前缸体与前述后缸体组合成缸膛的中心对齐而分隔出曲轴室，并且将贯穿前述曲轴室的轴自由旋转地支承在前述缸体上，从而使配置在前述曲轴室内的斜盘随着前述轴的旋转而旋转，使活塞在前述缸膛内往复移动，具有机油循环机构，所述机油循环机构包括：油盘，设置在前述缸体的前述曲轴室的下方；余摆线泵，设置在前述后缸盖上，与前述轴的后端部相连接，通过前述轴的旋转受到驱动，从而从前述油盘上抽吸机油；机油供给通路，设置在前述轴内，将来自前述余摆线泵的机油向对前述轴的前侧进行密封的轴密封供给；机油排出通路，形成于前述前缸体上，使供给到前述轴密封上的机油返回前述油盘或其附近(技术方案1)。前述机油排出通路是在前述前缸体上从该前缸体的前端面且前述轴密封附近起倾斜设置到前述前缸体的后端面且前述油盘附近(技术方案2)。

由此，能够使送到轴密封室内的机油经由机油排出通路返回曲轴室乃至油盘，在这种情况下，在使机油经由曲轴室返回油盘的路径中，由于能够绕开成为流体路径阻力的径向轴承，因而可避免机油在轴密封室内发生滞流。

此外，本发明的活塞式压缩机在前述前缸体与前述前缸盖之间以及前述后缸体与前述后缸盖之间夹装有阀板，并且在夹装于前述前缸体与前述前缸盖之间的阀板上，在与前述前缸体上所形成的前述机油排出通路的前述前缸盖一侧相对应的位置上设置有机油排出孔(技术方案)。由此，即使具有容纳轴密封的轴密封室的前缸盖与具有机油排出通路的前缸体之间夹装有阀板，机油也能够经由该阀板的机油排出孔从轴密封室的下方排出到机油排出通路中。

如上所述，根据以上发明，由于能够使被送到轴密封室内的机油经由机油排出通路切实且流畅地返回曲轴室乃至油盘，能够绕过对于机油返回油盘的路径成为流体路径阻力的径向轴承，因而机油不会在轴密封室内滞流，所以即使在其使用条件严酷的环境下也能够充分保证相对于轴密封的可靠性。

特别是根据技术方案3所记载的发明，即使在具有容纳轴密封的轴密封室的前缸盖与具有机油排出通路的前缸体之间夹装有阀板，也能够将机油经由该阀板的机油排出孔从轴密封室的下方向机油排出通路排出。

附图说明

图1是展示本发明压缩机的整体构造的剖视图。

图2是对上述压缩机中机油进行循环的结构进行展示的主要部位放大剖视图。

附图标记说明：

1缸体

2前缸体

3后缸体

4阀板

5前缸盖

6阀板

7后缸盖

8压缩机的外壳

10曲轴室

11油盘

16径向轴承

17径向轴承

18轴

19轴密封室

20轴密封

22缸膛

22a缸膛

22b缸膛

23双头活塞(活塞)

24压缩室

28斜盘

29止推轴承

33吸入室

34吸入室

35输出室

36输出室

38余摆线泵

43机油供给孔

44机油通路

45机油通路

46机油供给通路

47分支通路

49分支通路

51机油排出通路

52机油排出孔

具体实施方式

下面，对本发明的实施方式结合附图进行说明。

在图1和图2中，作为本发明实施方式的一个例子，展示的是在公共汽车等大型车辆用空调装置中以冷媒作为工作流体的冷冻循环中所使用的活塞式斜盘压缩机。

该压缩机的构成如图1所示，即，具有由前缸体2及组装在该前缸体2上的后缸体3构成的缸体1，中间夹着阀板4组装在前缸体2的前侧(图1中的左侧)的前缸盖5，以及中间夹着阀板6组装在后缸体3的后侧(图1中的右侧)的后缸盖7。此外，上述前缸盖5、阀板4、前缸体2、后缸体3、阀板6及后缸盖7是靠紧固螺栓9沿轴向紧固而构成了压缩机的外壳8。

在缸体1的内部设置有曲柄室10和后述的油盘11，该曲轴室10和油盘11二者是通过组装前缸体2和后缸体3而分隔成的。

在曲轴室10中设置有轴18，其经由径向轴承16、17而自由旋转地支承在前缸体2及后缸体3上所形成的轴支承孔14、15中且一端从前缸盖5上伸出。此外，轴密封室19在轴18的轴向的前端部与前缸盖5之间形成，通过在该轴密封室19中配置轴密封20，靠轴密封20防止冷媒从轴18与前缸盖5之间向压缩机外部泄漏。其次，在从前缸盖5上伸出的轴18的前端上安装有电磁离合器(未图示)。

在前缸体2和后缸体3上，分别形成有与轴支承孔14、15平行且在以轴18为中心的假想圆的圆周上等间隔布置的多个缸膛22a、22b。由此，通过将前缸体2与后缸体3二者恰当地进行组装成缸膛22a、22b的中心相互对齐，可在缸体1中形成多个缸膛22。而且，两端具有头部的双头活塞23可往复滑动地插入到各缸膛22中，在该双头活塞23与阀板4、6之间分隔出压缩室24。再有，在该实施方式中，双头活塞23的双方的头部上安装着由铁等材料制成的活塞环25，而且在前缸体2的缸膛22a内和后缸体3的缸膛22b内铸入了由铁等材料制成的衬套26，以使得在缸膛22a、22b的内周面上铝制造的基底与活塞环25不直接发生滑动。

轴18上，与该轴18一体形成有被容纳在曲轴室10内且与该轴18一起旋转的斜盘28。该斜盘28经由止推轴承29、29而自由旋转地相对于前缸体2及后缸体3上支承，而且其周缘部分经由夹住该周缘部分的前后地设置的大致半球状的一对靴30a、30b而卡留在形成于双头活塞23的中央部位的卡留凹部31中。

这样一来，当轴18旋转从而斜盘28旋转时，该旋转运动经由靴30a、30b变换成双头活塞23的往复移动，压缩室24的容积将发生变化。

在各阀板4、6上，与缸膛22的开口位置相对应地形成有通过吸入阀而开闭的吸入孔4a、6a以及通过输出阀而开闭的输出孔4b、6b缸膛。此外，在前缸盖5和后缸盖7上，分别形成有用来容纳向压缩室24供给的冷媒的吸入室33、34以及用来容纳从压缩室24输出的冷媒的输出室35、36。在该实施例中，吸入室33、34形成在前缸盖5、后缸盖7的大致中央，输出室35、36形成在该吸入室33、34的周围。

此外，在该实施例中，由于后缸体3上形成有用来从外部循环抽吸冷媒的吸入口(未图示)，以及用来将被压缩的冷媒向外部循环输出的输出口(未图示)，所以吸入口经由未图示的吸入通路与前缸盖5和后缸盖7上所形成的吸入室33、34连通，输出口经由未图示的输出通路与前缸盖5和后缸盖7上所形成的输出室35、36连通。

这样一来，从吸入口抽吸的冷媒将如图1的箭头所示，经由吸入通路被送入吸入室33、34，从该吸入室33、34穿过阀板4、6的吸入孔4a、6a进入压缩室24，在经过活塞23的往复运动被压缩之后，穿过阀板4、6的输出孔4b、6b从压缩室24被送往输出室35、36，最终，从输出室35、36经过输出通路从输出口输出，抽吸到压缩机内的冷媒不进入曲轴室10。由此，能够抑制冷媒在曲轴室10内变温暖。另外，虽未图示，但曲轴室10上形成有用来将压力向吸入室33、34泄放的泄放孔。

另一方面，本发明的压缩机具有用来向两个止推轴承29、29及轴密封20供给润滑用机油的机油循环机构，如图2所示。该机油循环机构以首先具有以上所述油盘11、余摆线泵38、后缸体3上所设置的机油通路44、45、阀板6上所设置机油供给孔43、轴18上所设置的机油供给通路46及其分支通路47、49而构成。

油盘11配置在曲轴室10的下方，即相对于曲轴室10而言，配置在轴18的径向方向上且比轴18更下方处，而且经由从该曲轴室10的底部沿轴18的大致径向延伸的连通通路37与曲轴室10相连通。该连通通路37在该实施例中是在前缸体2和后缸体3的相互对接的部位分别形成有缺口，通过将前缸体2与后缸体3二者组装在一起而由这些缺口相互组合而形成。此外，连通通路37的数量既可以是一个也可以是两个以上。另外，在该实施例中，就油盘11作为曲轴室10之外的另外的空室分隔出来并经由连通通路37连通进行了说明，但并仅限于此，虽未图示，但也可以是去掉与曲轴室10之间的分隔壁而将位于曲轴室10的下方的底部空间作为油盘，将机油储存在该油盘上的结构。

在后缸盖7的轴18之轴向的后侧，与吸入室34之间被分隔壁39分隔而分隔出泵室40，在该泵室40中容纳余摆线泵38。由于该余摆线泵38与轴18的后端相连接，所以基本上由外齿齿轮41和位于该外齿齿轮41的外周并具有与外齿齿轮41的外齿啮合的内齿的内齿齿轮42构成。

此外，阀板6上形成有机油供给孔43，在后缸体3的阀板6一侧表面上形成有从后缸体3的外周侧向泵室40一侧延伸的槽形的机油通路44，后缸体3内形成有从油盘11起在后缸盖7上且朝向轴18一侧斜着延伸的机油通路45，而且，机油供给孔43的后缸盖7一侧开口与泵室40连通，机油通路44的作为泵室40一侧的上端部分与机油供给孔43的后缸体3一侧开口连通，机油通路45的作为后缸盖7侧的上端部分与机油通路44的与泵室40侧的相反一侧的下端部分连通。

这样一来，余摆线泵38可通过轴18的旋转受到驱动，从油盘11经由机油通路45、44以及机油供给孔43抽吸机油。

轴18的机油供给通路46是在该轴18的轴心沿着其轴向从轴18的余摆线泵38一侧设置到轴密封20的附近，其后端与余摆线泵38连通，而且，为了向各止推轴承29供给机油以实现各止推轴承29的润滑，在其中途分别形成有从机油供给通路46向轴18的径向延伸的分支通路47，这些分支通路47分别在曲轴室10上开口。

此外，在该机油供给通路46的轴18的前侧也形成有大致沿着轴18的径向或向倾斜若干的方向延伸的分支通路49，该分支通路49如图2所示，在轴18的侧面的轴密封室19附近部位开口，向被容纳在轴密封室19中的轴密封20供给机油以实现其润滑。

再有，机油循环机构在前缸体2上具有机油排出通路51。该机油排出通路51是从前缸体2的前端面(图1中的前缸体2的左侧端面)且前述轴密封附近一侧一直到前缸体2的后端面(图1中的前缸体2的右侧端面)且油盘11附近倾斜着设置的，特别是如图2所示，一端朝向轴密封室19的比轴18更下方的部位开口，另一端在曲轴室10的下方一侧开口。

此外，阀板4在与机油排出通路51的前缸盖5侧的开口部和轴密封室19二者相对应的位置上形成有机油排出孔52。再有，在该实施例中，具有将前缸体2的位于机油排出孔52开口侧的角部切去而形成的切除部53，使得机油能够流畅地从机油排出孔52流动到机油排出通路51中。机油排出通路51的数量既可以是一个也可以是两个以上，与之相应地，阀板4上所形成的机油排出孔52的数量和位置，也与该机油排出通路51的数量和位置相对应。

若通过上述机油循环机构的构成对该压缩机的机油循环路径进行说明将如下所述。即，如图2的箭头所示，储存在油盘11中的机油在通过轴18的旋转而受到驱动的余摆线泵38的作用下，从该油盘11经由机油通路44、45被抽吸到余摆线泵38中，之后，通过余摆线泵38的压缩作用经由轴18的机油供给通路46向压缩机的前侧流动，从分支通路47、49的开口排出到止推轴承29和轴密封20的附近，对止推轴承29和轴密封20进行润滑。而且，对轴密封20进行了润滑的机油如图2的箭头所示，在轴密封室19内向下方移动，从轴密封室19的下方部位经过阀板4的机油排出孔52、切除部53、机油排出通路51被送到曲轴室10内，再从该曲轴室10经由连通通路37返回到油盘11。另外，在曲轴室10的下方的底部空间为油盘的场合，机油可直接返回到油盘而不是油盘附近的曲轴室10。

因此，机油在返回机油循环机构的油盘11的路径中，能够绕开成为流体路径阻力的径向轴承17，避免机油在轴密封室19内滞流。

Claims (3)

1.一种活塞式压缩机，具有由前缸体和后缸体构成的缸体，通过将前述前缸体与前述后缸体组合成缸膛的中心对齐而分隔出曲轴室，并且将贯穿前述曲轴室的轴自由旋转地支承在前述缸体上，从而使配置在前述曲轴室内的斜盘随着前述轴的旋转而旋转，使活塞在前述缸膛内往复移动，其特征是，

具有机油循环机构，所述机油循环机构包括：

油盘，设置在前述缸体的前述曲轴室的下方；

余摆线泵，设置在前述后缸盖上，与前述轴的后端部相连接，通过前述轴的旋转受到驱动，从而从前述油盘上抽吸机油；

机油供给通路，设置在前述轴内，将来自前述余摆线泵的机油向对前述轴的前侧进行密封的轴密封供给；

机油排出通路，形成于前述前缸体上，使供给到前述轴密封上的机油返回前述油盘或其附近。

2.如权利要求1所记载的活塞式压缩机，其特征是，前述机油排出通路是在前述前缸体上从该前缸体的前端面且前述轴密封附近起倾斜设置到前述前缸体的后端面且前述油盘附近。

3.如权利要求1或2所记载的活塞式压缩机，其特征是，在前述前缸体与前述前缸盖之间以及前述后缸体与前述后缸盖之间夹装有阀板，并且在夹装于前述前缸体与前述前缸盖之间的阀板上，在与前述前缸体上所形成的前述机油排出通路的前述前缸盖一侧相对应的位置上设置有机油排出孔。

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