CN101929460B - 横置型封闭式压缩机 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种横置型封闭式压缩机，其在将压缩机作为车载用而使用时，即使在压缩机随车辆的倾斜而倾斜时，也能够确保向压缩机构部以及轴承供油。另外，本发明提供一种横置型封闭式压缩机，其即使在家庭用空气调节器或业务用冷冻、冷藏机等中倾斜设置，也能够确保向压缩机构部以及轴承供油。所述横置型封闭式压缩机构成为：除具备配置在电动机部和供油管的吸入端部之间的第一隔板之外，还具备配置在电动机部和压缩机构部之间的第二隔板，第二隔板在横型封闭式压缩机的上部具有节流孔，并且在其下部具有连通电动机部和压缩机构部的下部油通路，节流孔比第一隔板的节流孔缓和，且下部油通路在比第一隔板的油通路高的位置开口。

Description

横置型封闭式压缩机

技术领域

本发明涉及横置的封闭式压缩机。

背景技术

近年来，以防止地球温室效应为目的而呼吁限制二氧化碳排放量和减少有害物质的排放量。为了实现该课题，在汽车中以低公害的燃料电池作为电源的电动汽车的开发正在积极地进行并使其实用化。另一方面，以现有的技术能够立刻实现的怠速限动车也正在投入市场。

在汽油发动机车辆或柴油发动机车辆中，在空气调节器或冷冻、冷藏机中使用的制冷循环中的压缩机采用了开式的压缩机。这种压缩机由于以车辆驱动用的发动机作为驱动源，因此即使汽车停止，只要发动机处于空转状态就驱动压缩机。即，只要发动机旋转就能够无任何障碍地对车内进行空气调节或冷冻、冷藏。

然而，怠速限动车在车辆停止时使发动机停止，因此存在在停止过程中不能够对车内进行空气调节或冷冻、冷藏的不便。另外，在电动汽车中，没有搭载作为驱动源的发动机，作为替代搭载了电动机。即使假设将压缩机与该电动机连接而进行驱动，也存在以下问题：与上述同样地，由于在车辆停止中没有压缩机驱动源，因此不能够对车内进行空气调节或冷冻、冷藏。

为了解决该问题，考虑有在封闭腔内搭载电动机，将其作为驱动源而使压缩机构部工作的所谓的电动压缩机(例如，专利文献1)。专利文献1记载了采用横型电动压缩机作为汽车用空气调节器或冷冻、冷藏机的压缩机、并将压缩机构部作为效率高的涡旋式压缩机、回转式压缩机的技术。

另外，该专利文献1作为问题点举出了汽车的急停车、急起动等急加减速时、曲线行驶时和转弯时、或者上坡和上坡的行驶时、在倾斜地面的停车时。封闭式电动压缩机使用与开闭式压缩机使用的润滑油相比粘度低的润滑油，由于在家庭用空气调节器或业务用冷冻、冷藏机中水平设置，因此不会产生任何问题。然而，在将该封闭式电动压缩机用于汽车时，存在以下情况：由于汽车的行驶状态或停车状态，润滑油移动，轴承等的润滑环境恶化。为了解决该问题，专利文献1记载了将封闭式电动压缩机的主轴承以及副轴承作为滚动轴承、通过供油泵对这些轴承强制性地进行供油的技术。

[专利文献1]日本特开平11-44296号公报。

然而，在上述的现有技术的横型压缩机中，由于在该腔内的压缩机构部隔着电动机部在相反侧的下部具有供油管前端部，因此在压缩机向压缩机构部变低的方向倾斜时，润滑油偏向容器的压缩机构部侧。因此，在供油管的前端部侧油变少，有在供油管的前端部的油面上方露出而导致润滑油的供给不充分之虞。若假设极端的情况，则可能不充分过度而导致供给中断。假如变成这样，则轴和轴承产生磨损和烧接。另外，在专利文献1中，由于轴承使用了球轴承，因此与滑动轴承相比存在制造费工夫且成本高的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种横置型封闭式压缩机，其在将压缩机作为车载用而使用的情况下，即使在随着车辆倾斜而压缩机也产生倾斜时，也能够确保向压缩机构部以及轴承供油。另外，本发明的目的在于提供一种横置型封闭式压缩机，其即使在家庭用空气调节器或业务用冷冻、冷藏机等中倾斜设置，也能够确保向压缩机构部以及轴承供油。

为了实现所述目的，本发明具备：供油管，其用于在压差供油的作用下向压缩机构部供给油；电动机部，其驱动所述压缩机构部；第一隔板，其配置在所述电动机部和所述供油管的吸入端部之间，并具有节流孔和油通路，所述横置型封闭式压缩机的特征在于，其具备配置在所述电动机部和所述压缩机构部之间的第二隔板，所述第二隔板在所述横型封闭式压缩机的上部具有节流孔，并且在其下部具有连通所述电动机部和所述压缩机构部的下部油通路，所述第二隔板的节流孔的面积比所述第一隔板的节流孔的面积大，且所述下部油通路在比所述第一隔板的油通路高的位置开口。

根据本发明，即使在压缩机倾斜的情况下，也能够确保向压缩机构部以及轴承供油。

附图说明

图1是本发明的一个实施例的涡旋式压缩机的纵剖面图。

图2是图1的A-A向示剖面图。

图3是图1的B-B向示剖面图。

图4是在隔板为1片时封闭容器倾斜的情况下的涡旋式压缩机的纵剖面图。

图5是在隔板为2片时封闭容器倾斜的情况下的涡旋式压缩机的纵剖面图。

图6是将第二隔板位置放置在腔盖和压缩机构部之间的情况下的涡旋式压缩机的纵剖面图。

图7是图6的B-B向示剖面图。

符号说明：1-封闭容器，2-固定涡管，3-回转涡管，4-架，5-曲轴，6-欧氏环，7-吸入管，8-定子，9-转子，12-第一隔板，15-第二隔板。

具体实施方式

以下，使用附图对本发明的一个实施例进行说明。

首先，参照图1对作为本发明的横置型封闭式压缩机的涡旋式压缩机的通常的整体结构和功能进行说明。

图1是本发明的一个实施例的涡旋式压缩机的纵剖面图。图1所示的涡旋式压缩机在封闭容器1内收纳有压缩机构部101以及电动机部102。

压缩机构部101具有以下主要构成要素：固定涡管2；回转涡管3；架4；曲轴5；欧式环6。在固定涡管2的吸入口压入与外部循环连接的吸入管7。

电动机部102由定子8以及转子9构成，定子8通过热装等固定在封闭容器1，转子9通过压入等与曲轴5嵌接。

架4的外周部固定在封闭容器1，具备承受曲轴5的旋转的主轴承4a。主轴承4a是滑动轴承。在曲轴5的偏心部旋转自如地安装有回转涡管3，在设于回转涡管3的欧式环用的槽a(未图示)与设于架4的欧式环用的槽b(未图示)上滑动自如地安装欧式环6，使回转涡管3能够公转且防止其自转。

与回转涡管3啮合而形成压缩室的固定涡管2，通过螺栓10与架4连结。曲轴5的与偏心部相反的一侧的轴端部由副轴承11支承，副轴承11安装于在封闭容器1中固定的第一隔板12上。

对这样的压缩机的通常的作用进行说明。转子9从定子8接受旋转力而旋转，与转子9嵌接的曲轴5也发生旋转。回转涡管3在曲轴5的旋转和欧式环6的作用下，不发生自转而进行偏心旋转(公转)。在回转涡管3的公转的作用下，将通过吸入管7从固定涡管2的吸入口吸入的制冷剂气体在压缩室中慢慢地压缩，并从喷出孔2a排放到封闭容器1中。

被排放的制冷剂气体通过设于固定涡管2的外周的气体流通槽(未图示)和设于架4的外周的气体流通槽(未图示)，到达电动机部102的定子8。到达了定子8的制冷剂通过定子外周槽(未图示)来冷却定子8，此时包含在制冷剂中的润滑油的大部分分离而向电动机部102的下方、箱体1的底面附近落下。

图1的17表示积存在箱体底面的润滑油。由于是横型压缩机，因此与曲轴5的侧面对置的箱体1的内表面构成底部(图1的下侧)，在这里储存润滑各滑动部的润滑油。通过了定子8的制冷剂气体由设于第一隔板12的上方的气体流路12a节流，通过第一隔板12的右侧的润滑油储存空间(储油室)18而从喷出管14的制冷剂喷出口喷出。该制冷剂喷出口形成在润滑油储存空间。

接下来，对润滑油向轴和轴承的供给进行说明。在曲轴5的轴向贯通有孔5a，在曲轴5的被主轴承4a支承的部分设有与该孔5a连通的径向的孔5b。在副轴承11承受的部分同样设有5c。

作为供油管13的供油口的开口配置在储油室17内，且以与箱体1的底部(图1的下侧)面对的方式设置开口，而且该开口设置在尽可能靠近底部的位置。储存在储油室17的润滑油从供油管13通过曲轴5的孔5a，从孔5c向副轴承11供给，从孔5b向主轴承4a供给。进而润滑油通过孔5a到达曲轴5的端面，从而向回转轴承3a供给。该润滑油的流动的驱动力是储油室17的高压力和背压室16的中间压力之间的压差。背压室16大致而言是指由回转涡管3和架4夹着的空间。背压室16的压力(称为背压)通过背压控制阀(未图示)控制为喷出压力和吸入压力的中间压力，在该背压的作用下，将回转涡管3按压到固定涡管2上。

接下来，结合图1并参照图2来说明第一隔板12对油面高度的影响。如图2所示，第一隔板12具备上部气体通路12a、下部油通路12b，且设置在电动机部102和供油管13之间。上部气体通路12a设置在转子9的旋转中心的上方部，且下部油通路12b设置在比相当于转子9的外周部的位置靠下方、即与定子8对应的部分。另外，第一隔板12的上部气体通路12a为节流孔，利用气体制冷剂的通过而在电动机部102侧和储油部103侧产生压差，从而产生与作为第一隔板12的连通孔的上部气体通路12a的压力损失量相当的油面差。

作为第一隔板12的连通孔的上部气体通路12a的压力损失的程度由连通孔的面积、喷出压力和吸入压力之比、制冷剂气体的循环量等确定。由此能够使储油部103的油面升高。另外，通过调整上部气体通路12b的面积以及油量来产生油面20b和油面20c的油面差，能够使积存在电动机部102的下部的润滑油的油面20b比转子9低，从而不会因润滑油的搅拌而引起性能降低。另外，下部油通路12b比相当于转子9的外周部的位置靠下方设置，使制冷剂气体不会经由下部油通路12b向供油管13所在的空间泄漏。

然而，仅采用第一隔板12存在如下问题。在压缩机以压缩机构部101侧比储油部103侧低的方式倾斜时，在重力的作用下油积存在压缩机构部101侧，或者由于加减速时和曲线行驶时等行驶状态在惯性力的作用下油积存在压缩机构部101侧，储油部103的油面降低，因此，产生在现有的油面差下供油管13侧的油面降低的问题。另外，存在压缩机构侧101侧的油面过度上升而使油面到达密封部(ハ一メ部)21之虞。假如发生上述情况，则可能使绝缘性降低(图4)。为了解决该问题，有减少第一隔板12的上部气体通路12a而产生压缩机构部101侧和储油部103侧的油面差的方法。然而，这种方法存在以下问题：在将通常的压缩机以水平放置的状态使用时，储油部103侧的油面过度上升，若上升到喷出管14则向循环喷出的油喷出量增加。

因此，在安装状态为任意的状态时，不局限于压缩机的倾斜和汽车的加减速等，结合图1并参照图3以及图5对用于使本实施例的供油管13的开口位于润滑油内的机构进行说明。

如图1以及图3所示，在该机构中还设有第二隔板15。该第二隔板15设置在压缩机构部101和电动机部102之间，且能够在压缩机构部101和电动机部102之间产生油面差。第二隔板15的上部气体通路15a是比第一隔板12的上部气体通路12a缓和的节流孔，例如面积设定为比上部气体通路12a大。

另外，第二隔板15的下部油通路15b比相当于转子9的外周部的位置靠下方设置。下部油通路15b的开口面积设定为比第一隔板12的下部油通路12b整体上大的面积，下部油通路15b在比下部油通路12b高的位置开口。即，可以说下部油通路15b在比下部油通路12b高的位置(靠近曲轴5)开口。图3(a)、(b)的虚线与图2的下部油通路12b的开口的上端的边对应。因此，该下部油通路15b在水平放置压缩机的情况下，不仅实现了作为油通路的作用，还实现了作为气体通路的作用(图1)。

另外，作为压缩机内部的油量，假设压缩机的运转停止时油面位于腔径的大约1/3处，当压缩机以5度以上倾斜时，调整第二隔板的上部气体通路15a以及下部油通路15b的面积以及高度而在压缩机构部101和电动机部102之间产生油面差。

在图1中，油面20a和油面20b为相同的高度。这是由于下部油通路15b没有堵塞的缘故。即，在不对压缩机施加外力、且以水平放置的状态运转时，油面的高度隔着第二隔板相同。此时，与现有的1片隔板的压缩机相同。

然后，在压缩机将压缩机构部向下方倾斜等而导致压缩机构部101的油量增加的情况下，在下部油通路15b全部被油堵塞时，制冷剂气体只通过上部气体通路15a，在节流孔的作用下流体损失增加。这样，产生压缩机构部101和电动机部102之间的压差，且在压缩机构部101和电动机部102之间油面差增大。因此，能够在压缩机构部101、电动机部102和润滑油储存空间部103中形成三阶油面。

下部油通路15b如图3(b)所示，形成为越靠近中心(图3(b)为越向上)横向的长度越小的扇形形状。即，油面增加，图3(b)采用了越靠近中心气体通路面积越小的结构。这样，尽可能地构成为压缩机构部101和电动机部102的油面差容易产生的结构。

如上所述，在插入两片隔板、且下部油通路15b堵塞的情况下，将储油部103内的压力保持为低于电动机部102内的压力的低压，进而将电动机部102内的压力保持为低于压缩机构部101内的压力的低压，从而将箱体内的油面调节为三阶。油面高度如压缩机构部101的20a、电动机部的20b、供油管部的20c所示能够按顺序调高。由此，即使在压缩机倾斜等情况下，也能够抑制油面偏向压缩机构部101侧，从而能够增加储油部103的油面。为了将油面适当地调整为三阶，如上所述，需要适当地调整隔板12、15的上部气体通路，使第二隔板15的上部气体通路15a成为比第一隔板12的上部气体通路12a缓和的节流孔。另外，通过使压缩机构部101侧的油面降低，能够确保油面和密封部21的距离(图5)。

另外，在本实施方式中将气体流路15a以及下部油通路15b各设置在一个部位，但也可以分别设置在多个部位。

以上，根据本实施方式，通过插入两片隔板，能够将箱体内的油面调节为三阶，即使在压缩机倾斜的情况下，也能够抑制油蓄积在压缩机构部101，从而向储油室18供给充分的润滑油。即，在供油管13部分也能够确保油面，从而能够可靠地向轴承供油。如上所述，从供油管13向曲轴5、轴承(4a、11)等供给充分的润滑油，保证了高可靠性。

需要说明的是，该压缩机不仅在车载用的情况下，即使在用于家庭或业务用的空气调节器等的情况下，也能够通过安装状态等享受到同样的效果。

另外，由于润滑油向曲轴、轴承等的供油是利用压差来进行的，因此不需要供油泵，从而使结构简单、可靠性高且能够降低成本。

接下来，参照图6对第二实施例进行说明。图6是将第二隔板15设置在压缩机构部101和腔盖(フタチヤンバ)22之间时的涡旋式压缩机的纵剖面图。在本实施例中，为了使喷出气体向腔盖22和第二隔板15之间喷出，在固定涡管2的喷出口2a设有喷出管23。利用喷出气体通过第二隔板15的上部气体通路15a而使压力降低。由此，即使在涡旋式压缩机倾斜为腔盖22侧比储油部103侧低的情况下，通过将储油部103侧保持为低于腔盖22和第二隔板15的压力、将腔盖22和第二隔板15的压力保持为低于压缩机构部101以及电动机部102的压力，抑制油面偏向腔盖22和第二隔板15之间。如图7所示，图6的第二隔板15与图3相同，第二隔板15的上部气体通路15a为比第一隔板12的上部气体通路12a缓和的节流孔。另外，下部油通路15b比相当于转子9的外周部的位置靠下方部设置。另外，在右下方开口有插入吸入管7的孔7z。为了避免与吸入管7发生干涉而将下部油通路15b形成为扇形形状。

Claims (4)

1.一种横型封闭式压缩机，其具备：

供油管，其用于在压差供油的作用下向压缩机构部供给油；

电动机部，其驱动所述压缩机构部；

第一隔板，其配置在所述电动机部和所述供油管的吸入端部之间，并具有节流孔和油通路，

所述横型封闭式压缩机的特征在于，其具备：

第二隔板，其配置在所述电动机部和所述压缩机构部之间，

所述第二隔板在所述横型封闭式压缩机内部的上方具有节流孔，并且在其内部的下方具有连通所述电动机部和所述压缩机构部的下部油通路，

所述第二隔板的节流孔的面积比所述第一隔板的节流孔的面积大，且所述下部油通路在比所述第一隔板的油通路高的位置开口。

2.根据权利要求1所述的横型封闭式压缩机，其特征在于，

在不对所述压缩机施加外力、并以放置为水平的状态运转时，隔着所述第二隔板的油面的高度是相同的。

3.根据权利要求1所述的横型封闭式压缩机，其特征在于，

所述第二隔板的下部油通路的截面呈扇形形状，在该扇形形状中，越靠近所述第二隔板的中心，该扇形的横向的长度越小。

4.根据权利要求1所述的横型封闭式压缩机，其特征在于，

所述第二隔板的下部油通路的开口面积比所述第一隔板的油通路的开口面积大。

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