CN102667165B - 压缩机 - Google Patents

Abstract

一种具有离心分离式油分离器的压缩机，其能够避免随着油分离器的设置而零件数量增加。该压缩机包括随着轴1的转动而可动的可动部件2和与可动部件一同构成压缩室3的固定部件4，随着可动部件2的动作，在压缩室3压缩工作流体，在固定部件4上一体地设置有油分离器14，该油分离器14导入在压缩室被压缩的工作流体并对其进行油的分离。在叶片式压缩机中，由收纳可动部件2的缸筒部4a和与该缸筒部4a一体的后侧块体部4b构成固定部件4，在后侧块体部4b上一体地设置有油分离器14。利用构成外壳的壳部件5的筒部5b覆盖油分离器14的油分离室22。

Description

压缩机

技术领域

本发明涉及一种具有离心分离式油分离器的压缩机，特别是涉及能够抑制随着离心分离器的设置而零件数量增加的压缩机。

背景技术

以往，作为设置有离心分离器的压缩机，已知例如专利文件1和专利文件2所述的结构。

专利文件1所述的压缩机为涡旋压缩机，其中吸入并压缩工作流体的压缩机构由固定在前外壳上的固定涡旋盘（固定部）和相对于固定涡旋盘可动（旋转）的可动涡旋盘（可动部）构成，可动涡旋盘通过可旋转地配置在前外壳上的轴来旋转驱动，随着可动涡旋盘的旋转，由两涡旋盘形成的工作室的体积扩大或缩小，吸入并压缩制冷剂。另外，在经由固定涡旋盘固定在前外壳上的后外壳上设置有离心分离式油分离器，该离心分离式油分离器从压缩机构的排出端口排出的制冷剂分离润滑油。

该油分离器包括分离室和大致圆筒状的分离管（分离器管），其中，分离室在后外壳内沿着与驱动轴正交的方向形成为圆柱状空间，大致圆筒状的分离管被压入分离室内配置为与分离室同轴，在分离室的圆周内壁面上形成有将压缩机构排出的制冷剂导入分离室内的导入孔，并且，在分离室的底面上形成有将被分离的润滑油排到储油室的排出孔。

并且，在该公报中还公开有：油分离器的分离室一体地形成在固定涡旋盘（固定部）上，制冷剂从朝后外壳侧开口的导入孔导入分离室，并且被分离的润滑油从同样朝后外壳侧开口的排出孔向储油室排出，而且，排出配管连接在固定涡旋盘上。

另外，专利文件2所公开的压缩机为叶片式压缩机，该压缩机包括凸轮环（缸筒）、可旋转地收纳在该凸轮环内并固定在轴上的转子、插到设置在该转子上的多个叶片槽的叶片、固定在凸轮环的后侧端面上的后侧块体（リアサイドブロツク）、形成为包围凸轮环的前侧端面和外周面的壳状且与后侧块体嵌合的前侧块体（フロンドサイドブロツク），在后侧块体上，在形成于缸筒的凸缘部上的通孔的下游侧，设置有用于分离混合在排出气体中的润滑油的与上述结构一样的离心分离式油分离器，该离心分离式油分离器设置在与驱动轴正交的方向上。

现有技术文件

专利文件

专利文件1：（日本）特开2001-295767号公报

专利文件2：（日本）特开2009-156231号公报

发明内容

发明要解决的技术问题

然而，在前者的结构中，在构成压缩机构的固定部件或者固定于该固定部件的后外壳上设置有油分离器，由于分离室形成在与驱动轴正交的方向上，因此分离室的径向外侧端开口。所以，必须将分离管作为另一零件从开口端侧压入并安装在分离室内，从而存在随着油分离器的设置而零件数量增加的不利现象。并且，因为分离管由另一部件构成，所以必须管理分离管和分离室各自的尺寸及分离管的压入位置。

另外，在后者的结构中，固定在凸轮环的后侧端面上的后侧块体包括与凸轮环抵接的侧块体（サイドブロツク）部及组装在这些部件上的头部，设置在该后侧块体上的油分离器设置于头部，分离管构成为分体。在该结构中，由于油分离室同样形成在与驱动轴正交的方向上，因此油分离室的径向外侧端开口。在该例子中，形成为圆柱状空间的油分离室的下开口端被塞子（盖部件）封闭，因此，随着油分离器的设置而零件数量增加。

本发明鉴于上述情况提供一种压缩机，其主要课题在于，在具有离心分离式油分离器的压缩机中，能够避免随着油分离器的设置而零件数量增加。

用于解决技术问题的技术方案

为了完成上述课题，本发明的发明者们对于设置离心分离式油分离器时无需设置其他部件的结构潜心研究，结果发现只要在构成压缩室的基本部件上设置离心分离器就能够减少零件数量，由此完成了本发明。

即，本发明的压缩机包括随着轴的转动而可动的可动部件和与所述可动部件一同构成压缩室的固定部件，该压缩机对随着所述可动部件的动作而流入所述压缩室的工作流体进行压缩，其特征在于，在所述固定部件上一体地形成有油分离器，该油分离器导入在所述压缩室被压缩的工作流体并对其进行含在其中的油的分离。

因而，由于将油分离器一体地形成在与可动部件一同构成压缩室的固定部件上，因此，能够抑制因设置油分离器而使零件数量增加。并且，能够将压缩室到油分离器的距离缩短，因此能够使压缩机的轴向尺寸小于现有尺寸。

在此，可以构成为在固定部件包括收纳可动部件的缸筒部和与该缸筒部构成一体的侧块体部的情况下，使油分离器一体地形成在侧块体部上。

另外，可以构成为所述可动部件与所述固定部件的局部或整体被收纳在构成外壳的壳部件中，所述油分离器包括油分离室和分离筒，该油分离室导入在所述压缩室被压缩的工作流体，该分离筒被收纳在所述油分离室中用于旋转被导入的工作流体，所述油分离室和所述分离筒一体地形成在所述固定部件上，所述油分离室的下侧开口端被所述壳部件覆盖。

根据这样的结构，油分离室和分离筒一体地形成在固定部件上，并且，构成外壳的壳部件作为覆盖油分离室的开口端的盖部件被代用，因此不发生随着油分离器的设置而零件数量增加的情况。

另外，可以构成为所述油分离室的下端部经由排油通路与储油室连通。

在此，作为排油通路，可以由形成于所述固定部件与所述壳部件之间的间隙来构成，也可以由形成于固定部件的槽或孔来构成。

因而，根据这样的结构，能够通过调节形成于固定部件和壳部件之间的间隙的大小，或者调节形成于固定部件的槽或者孔的形状来调节油分离室的下端部与储油室的连通状态，因此，能够抑制储存在储油室中的油的紊流（乱れ）以谋求油供给的稳定化。

另外，可以构成为油分离室在与轴的轴向大致正交的方向上延伸且其轴线相对于竖直线倾斜。

根据这样的结构，由于油分离室的轴线形成为相对于竖直线倾斜，因此排油通路的位置成为相对于油液面高的位置，能够避免因排油孔浸入液面下而不能排油的情况。

可以进一步构成为使油分离室随着向下侧开口端接近直径逐渐越大。在这样的结构中，即使在将油分离室和油分离管通过铸造一体地形成的情况下，也能够将铸模容易地拆除。

发明效果

如上所述，根据本发明，因为包括随着轴的转动而可动的可动部件和与该可动部件一同构成压缩室的固定部件，并且在该固定部件上一体地设置有油分离器，进一步具体而言，在将固定部件构成为包括收纳可动部件的缸筒部和与该缸筒部一体的侧块体部的情况下，由于在侧块体部上一体地设置有油分离器，因此能够减少零件数量。

另外，在将可动部件和固定部件的局部或整体收纳在构成外壳的壳部件中，并且将油分离器构成为包括导入在压缩室被压缩的工作流体的油分离室和收纳在油分离室中用于旋转被导入的工作流体的分离筒的情况下，如果在固定部件上一体地形成分离筒，并用壳部件覆盖油分离室的下侧开口端，则即使在设置有油分离室的情况下也不需要新部件。

另外，如果将油分离器的油分离室形成为在与轴的轴向大致正交的方向上延伸且其轴线相对于竖直线倾斜，则能够将形成于油分离室的下端部的排油通路配置在比油液面高的位置上，从而能够良好地排出来自油分离室的油。

在此，如果由形成在固定部件与壳部件之间的间隙或者形成于固定部件的槽或孔来构成排油通路，则能够通过调节间隙的大小或者调节槽或孔的形状来调节油分离室的下端部与储油室的连通状态，能够抑制储油室内的油的紊流以谋求油供给的稳定化。

进一步而言，如果使油分离室随着向下侧开口端接近直径逐渐变大，则在通过铸造一体成型油分离器时容易拆除铸模，从而铸造成型变得容易。

附图说明

图1是本发明的压缩机的构成例的示意图，（a）是为了呈现排出路径和油分离器而剖开的侧截面的示意图，（b）是为了呈现吸入路径和储油室而剖开的侧截面的示意图。

图2是图1所示的压缩机各部位的截面的示意图，（a）是表示沿图1的A-A线剖开的剖面图，（b）是表示沿图1的B-B线剖开的剖面图，（c）是表示沿图1的C-C线剖开的剖面图。

图3是本发明的压缩机的局部剖开立体图，（a）是表示从后侧看的将壳部件局部剖开的状态的示意图，（b）是表示从后侧看的壳部件的局部、固定部件和形成在该固定部件上的油分离器的局部剖开的状态的示意图，（c）是表示在油分离器的部分剖开的固定部件的示意图。

图4（a）是表示图1所示的压缩机的C-C线剖开的另一构成例的剖面图，图4（b）是从压缩机的后侧看的壳部件的局部、固定部件和形成在该固定部件上的油分离器的局部剖开的另一构成例的示意图。

具体实施方式

下面，参照附图说明本发明的实施方式。

在图1至图3中表示有在将制冷剂作为工作流体的制冷循环中适用的叶片式压缩机。该叶片式压缩机包括：随着轴1的转动而可动的可动部件2、与所述可动部件2一同构成压缩室3的固定部件4、构成收纳可动部件2和固定部件4的外壳的壳部件5。

固定部件4包括：收纳可动部件2的缸筒部4a和在该缸筒部4a的后侧连续形成为一体的后侧块体部4b。

可动部件2包括转子2a和叶片2b，转子2a固定在轴1上并可旋转地收纳在固定部件4的缸筒部4a内，叶片2b插入设置于该转子2a的叶片槽6中。

壳部件5包括前侧块体部5a和筒部5b，前侧块体部5a与缸筒部4a的前侧端面抵接，筒部5b包围缸筒部4a和后侧块体部4b的外周面。

轴1经由滑动轴承可旋转地支撑于壳部件5的前侧块体部5a和固定部件4的后侧块体部4b。在壳部件5中形成有吸入空间（低压空间）10，该吸入空间10由工作流体（制冷剂气体）的吸入口7和排出口8以及与吸入口7连通且形成于固定部件4的缸筒部4a的凹部9共同构成。并且，由固定部件4的缸筒部4a与壳部件5的筒部5b来划分形成下述的排出空间（高压空间）11，该排出空间11经由形成于固定部件4的后侧块体部4b的油分离器14与排出口8连通。

被缸筒部4a包围的空间的截面和转子2a的截面为正圆，缸筒部4a的轴中心与转子2a的轴中心错开设置，使得转子2a的外周面与缸筒部4a的内周面在周向的某一处抵接（错开缸筒部的内径与转子2a的外径之差的1/2而设置），在缸筒部4a的内周面与转子2a的外周面之间划分形成有压缩空间13。该压缩空间13被叶片2b分隔而形成为多个压缩室3，各压缩室3的容积随着转子2a的旋转而变化。

壳部件5构成为：在与前侧块体部5a一体的凸起部5c上自由旋转地安装有向轴1传递旋转动力的皮带轮15，旋转动力从该皮带轮15经由电磁离合器16传递到轴1。

另外，在固定部件4的缸筒部4a的两端部形成有向径向突出的凸缘部4c，4d。前侧的凸缘部4c形成为与壳部件5的内周形状匹配的形状，该凸缘部4c嵌入壳部件5的内侧与前侧块体部5a的端面抵接，并且，后侧的凸缘部4d也形成为与壳部件5的内周形状匹配的形状并嵌入壳部件5的内侧，用密封圈等密封部件气密性良好地密封凸缘部4d与壳部件之间。

在缸筒部4a的周面上，设置有连通压缩空间13与吸入空间10的吸入端口17和连通压缩空间13与排出空间11的排出端口18。因而，当将缸筒部4a嵌入壳部件5时，吸入空间10经由吸入端口17与压缩室3连通，在缸筒部4a的外周面与筒部5b的内周面之间形成有由凸缘部4c，4d划分形成两侧端的排出空间11，该排出空间11形成为能够经由排出端口18与压缩室3连通。并且，排出端口18通过收纳在排出空间11内的排出阀19打开或关闭。

该排出空间11以突出设置在缸筒部4a的排出端口18附近的隔板20为界，从设置有排出阀19的部位开始大致遍布缸筒部4a的一周，该排出空间11在相对于隔板20与设置有排出端口18的一侧相反的一侧，经由形成在凸缘部4d上的通孔21与下述油分离器14连通。

油分离器14与固定部件4的后侧块体部4b形成为一体，该油分离器14包括形成为与在凸缘部4d上形成的通孔21连通的圆柱状空间的油分离室22，并且，与该油分离室22同轴配置有和固定部件4（后侧块体部4b）形成为一体的大致圆筒状的分离筒（分离器管）23。

油分离室22形成为在与所述轴1的轴向大致正交的方向上延伸且其轴线相对于竖直线倾斜，上端部经由分离筒23与所述壳部件5的排出口8连通，下端部在后侧块体部4b的侧面开口。并且，该油分离室22的下端部的开口部被壳部件5的筒部5b覆盖。在该例中，筒部5b在轴向上延伸到使后侧块体部4b整体收纳的程度，在压缩机的轴向的前后，利用设置在后侧块体部4b的周向上的密封圈等密封部件气密性良好地密封油分离室22与壳部件5的筒部5b之间。

并且，油分离室22的下侧开口端（划分形成油分离室22的圆筒壁的下端）被壳部件5的筒部5b覆盖。在固定部件4与壳部件5（更具体而言是固定部件4的后侧块体部4b与壳部件5的筒部5b）之间，形成有以规定间隔（0.1～0.2mm）设置的间隙24（在图2（c）中表示得较为夸张），该间隙24构成连通油分离室22的下端部和储油室25的排油通路。

因而，流入油分离室22的工作流体在收纳于该油分离室22的分离筒23的周围旋转，在该过程中混合的油被分离，油被分离的排出气体经由分离筒23向排出口8送出。并且，被分离的油经由形成于固定部件4与壳部件5之间并与油分离室22的下端部连通的间隙24储存在形成于固定部件4的底部的储油室25内，然后，根据储油室25与各润滑部分的压力差，经由供油通路30向各润滑部分供给。

在以上结构中，当来自未图示的动力源的旋转动力经由皮带轮15和电磁离合器16传递到轴1使转子2a旋转时，从吸入口7流入吸入空间10的工作流体经由吸入端口17被吸入压缩空间13。在压缩空间内被叶片2b分隔的压缩室3的容积随着转子2a的旋转而变化，因此，被封入叶片2b之间的工作流体被压缩并从排出端口18经由排出阀19排到排出空间11。排到排出空间11的工作流体沿着缸筒部4a的外周面（沿着壳部件5的筒部5b的内周面）周向移动，该工作流体绕缸筒部4a的周围大致一周并经由形成在凸缘部4d上的通孔21被导入与后侧块体部4b形成为一体的油分离器14的油分离室22内。然后，工作流体在油分离室内旋转的过程中油被分离，然后通过分离筒23从排出口8向外部回路排出，被分离的油经由形成于油分离室22的下端的间隙24被导入储油室25。

因而，自排出端口18排出的工作流体在形成于固定部件4的缸筒部4a与壳部件5的筒部5b之间的排出空间11内从排出端口18面对的部位移动到通孔21面对的部位的过程中，排出气体的压力脉动被降低，进一步而言，由于该工作流体仅经由凸缘部4d的通孔21向油分离器14的油分离室22导入，因此，在通过该通孔21的过程中，排出气体的压力脉动被降低，进而在通过油分离器14的过程中压力脉动也被降低，使工作流体在油被分离的脉动少的状态下从排出口8排出。

并且，在上述压缩机中，由于收纳随着轴1的转动而可动的可动部件2（转子2a、叶片2b）的缸筒部4a和后侧块体部4b形成为一体而构成与可动部件2一同构成压缩室3的固定部件4，该固定部件4收纳在前侧块体部5a和筒部5b形成为一体的壳部件5内，因此能够减少压缩机的零件数量。而且，由于使油分离器14与固定部件4的后侧块体部4b形成为一体，使壳部件5的筒部5b以覆盖到后侧块体部4b的后侧端部的方式延长而覆盖油分离室22的下端开口部，因此，不需要覆盖油分离室22的封闭部件，从而避免因设置油分离器14而零件数量增加。

因而，能够通过将油分离器14与后侧块体部4b设置为一体来减少零件数量，能够降低制造成本，并且能够使压缩室的轴向尺寸与以往具有油分离器的叶片式压缩机相比变短。

并且，由于油分离室22相对于竖直方向倾斜，被分离的油经由形成于下端部的间隙24向储油室25导入，因此，排出来自油分离室22的油不受储存在储油室25中油的妨碍，并且，能够通过适当调节间隙24的间隔来抑制储存在储油室25中的油的紊流，谋求油供给的稳定化。

此外，油分离室22形成为越向下方（越向开口端）直径越大，因此，在将固定部件4与油分离器14一起通过铸造一体成型的情况下，能够容易拆除铸模，使铸造成型变得容易。

需要说明的是，在上述结构中，说明了由形成于固定部件4与壳部件5之间的间隙24来构成连通油分离室22的下端部与储油室25的排油通路的例子，但是如图4所示，也可以通过形成于固定部件4的槽24'或者未图示的孔来构成形成于油分离室22的下端部的排油通路。也可以根据这样的结构，通过调节槽24'或孔的形状，也能够抑制储存在储油室25的油的紊流，谋求供油的稳定化。

另外，虽然说明了适用于叶片式压缩机的例子，但是，在将离心分离式油分离器设置于固定部件上的涡旋压缩机中也可以采用上述结构，该涡旋压缩机包括固定于外壳的固定涡旋盘（固定部件）和相对于固定涡旋盘可动（旋转）的可动涡旋盘（可动部件），可动涡旋盘通过可旋转地安装在外壳上的轴来旋转驱动，随着可动涡旋盘的旋转，由两涡旋盘形成的压缩室的体积放大或缩小，由此吸入并压缩制冷剂。并且，在上述结构中，说明了在与缸筒部4a形成为一体的后侧块体部4b上设置油分离器14并将油分离器14收纳在壳部件5中的构成例，但是，在与缸筒部形成为一体的前侧块体部上设置油分离器并将油分离器收纳在壳部件中的结构中，也可以采用与上述结构相同的结构。

附图标记说明

1  轴

2  可动部件

3  压缩室

4  固定部件

5  壳部件

14  油分离器

4a  缸筒部

4b  后侧块体部

5a  前侧块体部

5b  筒部

22  油分离室

23  分离筒

24  间隙

24'  排油孔

30  供油通路

Claims (8)

1.一种压缩机，包括：随着轴的转动而可动的可动部件和与所述可动部件一同构成压缩室的固定部件，对随着所述可动部件的动作而流入所述压缩室的工作流体进行压缩，该压缩机的特征在于，

在所述固定部件上一体地形成有油分离器，该油分离器导入在所述压缩室被压缩的工作流体并对其进行含在其中的油的分离，

所述可动部件与所述固定部件的局部或整体被收纳在构成外壳的壳部件中，所述油分离器包括油分离室，该油分离室导入在所述压缩室被压缩的工作流体，所述油分离室的下侧开口端被所述壳部件覆盖。

2.如权利要求1所述的压缩机，其特征在于，所述固定部件构成为包括收纳所述可动部件的缸筒部和与该缸筒部一体的侧块体部，所述油分离器一体地形成在所述侧块体部上。

3.如权利要求1或2所述的压缩机，其特征在于，所述油分离器构成为包括所述油分离室和分离筒，该分离筒被收纳在所述油分离室中用于旋转被导入所述油分离室的工作流体，所述油分离室和所述分离筒一体地形成在所述固定部件上。

4.如权利要求3所述的压缩机，其特征在于，所述油分离室的下端部经由排油通路与储油室连通。

5.如权利要求4所述的压缩机，其特征在于，所述排油通路是形成于所述固定部件与所述壳部件之间的间隙。

6.如权利要求4所述的压缩机，其特征在于，所述排油通路是形成在所述固定部件上的槽或孔。

7.如权利要求4至6中任一项所述的压缩机，其特征在于，所述油分离室在与所述轴的轴向大致正交的方向上延伸，并且所述油分离室的轴线相对于竖直线倾斜。

8.如权利要求3所述的压缩机，其特征在于，所述油分离室形成为随着向所述下侧开口端接近直径逐渐变大。