CN102822524A - 电动气体压缩机 - Google Patents

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Abstract

在卧式电动气体压缩机（1）中，即使在低速运转状态下，也避免因润滑油或液化的制冷剂积存在吸入室（11）底部空间而引起的润滑油不足导致气体压缩机构部（30）动作不良。具备：配置在壳体（2）的吸入室（11）内的电动马达（20）；配置在壳体（2）内并由电动马达（20）动作的气体压缩机构部（30）；将吸入室（11）内的制冷剂向气体压缩机构部（30）引导的吸入制冷剂引导通道（60）；用于向吸入制冷剂引导通道（60）内供应积存在吸入室（11）底部空间的润滑油、在吸入室（11）底部连通吸入室（11）和吸入制冷剂引导通道（60）的润滑油供应通道（65）。积存在吸入室（11）底部空间的润滑油靠其自重向吸入制冷剂引导通道（60）内供应，因此可与转速无关地进行供应。

Description

电动气体压缩机
技术领域
本发明涉及特别是组装在车辆用的空调装置中的、将压缩机构部以及驱动该压缩机构部的电动马达收容在壳体内而构成的卧式电动气体压缩机。
背景技术
在专利文献1中公开了以下构成，即，为了利用在壳体内流动的吸入制冷剂流来冷却作为气体压缩机构的驱动源即电动马达，而将电动马达配置在与壳体的吸入孔连通的吸入室内。
若由电动马达驱动气体压缩机构，则制冷剂就从壳体的吸入孔经过吸入室被吸入气体压缩机构，经过该气体压缩机构压缩的制冷剂从形成于壳体的排出孔向外部供应。
在从壳体吸入的制冷剂中含有气体压缩机构润滑用的润滑油，但有时在吸入室内润滑油与制冷剂分离，润滑油会积存在吸入室的底部。
若润滑油积存停滞在吸入室内，则向气体压缩机构供应的润滑油量就减少，存在气体压缩机构的顺畅动作变困难的危险。
因此，在专利文献1中构造成，设置了将流入吸入室内的制冷剂向气体压缩机构引导的制冷剂引导路径、和一端向吸入室底部开放而另一端向上述制冷剂引导路径开放的润滑油引导通道，通过制冷剂引导路径内的制冷剂流，将吸入室底部的润滑油经过润滑油引导通道带到气体压缩机。
由此，防止气体压缩机构在重新启动时的液体压缩，且防止润滑油积存停滞在吸入室内。
专利文献1：日本特开2005-344658号公报
但是，在上述现有技术中，由于是利用了所谓文丘里效应的结构，即通过由在制冷剂引导路径流动的制冷剂流的增大所形成的制冷剂引导路径内的压力降低，经过润滑油引导通道吸引润滑油，因此，在制冷剂引导路径流动的制冷剂流少的气体压缩机的低速运转状态下，有可能不能充分吸引润滑油。
因此，本发明鉴于上述可能性，目的在于提供即使在低速运转状态下润滑油也不会持续积存在壳体底部的电动气体压缩机。
发明内容
本发明的电动气体压缩机，其特征在于，包括：电动马达，该电动马达配置在吸入室内，该吸入室与壳体的吸入孔连通地形成在该壳体内；气体压缩机构部，该气体压缩机构部配置在所述壳体内并由所述电动马达驱动；吸入制冷剂引导通道，该吸入制冷剂引导通道用于将流入所述吸入室的含有润滑油成分的制冷剂向所述压缩机构部引导，在一端部向处于设置状态的所述吸入室内的上部空间开口，然后经由处于设置状态的所述吸入室内的底部空间，在另一端部与所述气体压缩机构部的吸入孔连接；润滑油供应通道，该润滑油供应通道在所述吸入室的底部位置连通所述吸入制冷剂引导通道和所述吸入室的底部空间，向所述吸入制冷剂引导通道内供应积存在所述吸入室的底部的润滑油。
在本发明的电动气体压缩机中，积存在吸入室底部空间的润滑油那样的液体，在吸入室的底部位置经过连通吸入室底部空间和吸入制冷剂引导通道的润滑油供应通道被向吸入制冷剂引导通道供应。
在吸入制冷剂引导通道内，吸入制冷剂引导通道的制冷剂流形成压力降低，该压力降低形成吸入室内与吸入制冷剂引导通道内的压差，通过该压差形成的力和液体自重形成的力双方来供应液体。
其结果，即使润滑油或液化后的制冷剂积存在吸入室的底部空间，也不会向气体压缩机构部只供应这些液体，并且即使在低速运转状态下润滑油或液化后的制冷剂也不会积存停滞在吸入室的底部空间。
另外，本发明的电动气体压缩机也可以构成为，所述吸入制冷剂引导通道的一端部朝所述电动马达的旋转方向前侧向所述吸入室开口。
根据这样的构成，容易由吸入制冷剂引导通道的一端开口部只吸入不含有润滑油的制冷剂，可以使向气体压缩机构部供应的制冷剂内的润滑油量稳定。
根据本发明，无论电动气体压缩机的转速如何，都可以防止润滑油滞留在吸入室，进而防止重新启动电动气体压缩机时的液体压缩，因此，可以避免因向气体压缩机构部供应的润滑油量不够导致气体压缩机构部的动作不良，避免液体压缩产生的异常声音或振动。
附图说明
图1是本发明的第一实施方式的卧式电动气体压缩机的纵截面图。
图2是图1所示的线A-A的截面图。
图3是图1所示的线B-B的截面图。
图4是图1所示的线C-C的截面图。
图5是图1所示的D部放大图。
图6是本发明的第二实施方式的相当于图4的截面图。
具体实施方式
以下参考附图就本发明的卧式电动气体压缩机的实施例进行说明。
第一实施例
图1是表示第一实施方式的安装在车辆用的空调装置中的卧式电动气体压缩机的纵截面图。图2是图1中的线A-A的截面图。图3是图1中的线B-B的截面图。图4是图1中的线C-C的截面图。图5是图1中的D部放大图。
第一实施方式的卧式电动气体压缩机1安装在车辆用的空调装置中，与空调装置的组成要素即冷凝器、液罐、膨胀阀以及蒸发器共同构成用于冷冻循环的制冷剂循环路径。
如图1所示，卧式电动气体压缩机1具有壳体2，该壳体2由三个部件形成，即，形成了与上述蒸发器连接的吸入孔6的一端开放的有底筒形的前部壳体3、两端开放的筒形且形成了在轴向中央部安装气体压缩机构部30的隔壁8的中部壳体4、和形成了与上述冷凝器连接的排出孔9的一端开放的有底筒形的后部壳体5。另外，图1中右侧的箭头方向表示处于设置状态的上下方向。
在壳体2内的、比安装在中部壳体4的隔壁8上的气体压缩机构部30更靠前部壳体3的一侧，划分出了与吸入孔6连通的吸入室11。另外，在壳体2内的、比安装在中部壳体4的隔壁8上的气体压缩机构部30更靠后部壳体5的一侧，划分出了与排出孔6连通的排出室12。
电动马达20是无刷直流马达，具有：由形成在前部壳体3的端壁7上的轴承25支撑而可与壳体2的轴线一致地旋转的马达轴21、固定在该马达轴21上的马达转子22、和围绕着该马达转子22并固定在前部壳体3上的定子23。定子23具有线圈24，以从外部向该线圈24供电的方式，在前部壳体3上气密地安装了连接器26。
如图1和图2所示，气体压缩机构部30可旋转地设置了转子34，该转子34在内周面为大致椭圆形的缸31内具有多个叶片35，利用前侧块32和后侧块33封闭缸31的两端，由此形成具有大致椭圆形的缸室36的叶片旋转式压缩机。
转子34的轴34b在后侧被后侧块33的支撑部39可旋转地支撑，在前侧被前侧块32的支撑部38可旋转地支撑。轴34b的前侧贯通前侧块32的支撑部38而延伸到前部壳体3内，与马达轴21连接。
前侧块32、缸31以及后侧块33通过多个螺栓（未图示）结合成一体并固定在中部壳体4的隔壁8上。隔壁8在内径方向延伸到前侧块32的支撑部38附近。
在后侧块33上安装了用于分离从气体压缩机构部30排出的制冷剂内的润滑油的油分离器33a。
若转子34随着轴34b的旋转与轴34b一体地旋转，则转子34内的叶片35就在缸室36的周壁36a上滑动。通过这样，由缸室周壁36a、转子外周面34a、前侧块32的压缩室侧面、后侧块33的压缩室侧面以及各叶片35划分出的多个压缩室37的容积发生增减。随着压缩室37的容积的增减，气体压缩机构部30经过吸入孔6、吸入室11、后述的吸入制冷剂引导通道60以及吸入口32a吸入制冷剂，经过排出口45和油分离器33a向排出室12排出在压缩室37压缩了的制冷剂。
从排出口45排出的制冷剂通过油分离器33a分离出润滑油。分离出了润滑油的制冷剂通过排出孔9向冷冻循环侧排出，通过油分离器从制冷剂中分离出的润滑油靠其自重存留在排出室底部的油槽部14，通过壳体2内的压力差输送到气体压缩机构部30的各部分，有助于各滑动部的润滑以及用于各叶片35在缸周壁36a滑动的背压。
气体压缩机构部30通过前侧块32被支撑在中部壳体4的隔壁8的后侧。在隔壁8的前侧安装了通道部件50。并且，通过前侧块32、隔壁8和通道部件50形成了吸入制冷剂引导通道60和润滑油供应通道65。
如图3至图5所示，在前侧块32上，在板厚方向贯通了的两个吸入口32a、32a在隔着轴34b的两侧形成在大致水平位置。吸入口32a、32a的一端侧向压缩室37开口，其另一端侧被隔壁8挡住，通过吸入制冷剂引导通道60与吸入室11连通。
在前侧块32的吸入室侧的面上，形成从各吸入口32a、32a向下部方向延伸、在最下部附近合流而穿到前侧块的周面上的槽40、40。
前侧块32的各个槽40、40被隔壁挡住，从而形成通道，形成吸入制冷剂引导通道的一部分即第四连结路径部分60d。
中部壳体4从隔壁8部分起在吸入室11侧，具有将其底部向外周方向放大了的液体积存空间13。另外，在隔壁8中，在底部设置了在其板厚方向贯通的通孔42。通孔42的吸入室11侧在液体积存空间13内开口并利用通道部件50堵住。另外，通孔42的前侧块32侧在槽40、40的合流位置开口而进行连通。通过这样，形成吸入制冷剂引导通道60的一部分即第三连结路径部分60c。
在中部壳体4的隔壁8的吸入室11侧，安装形成吸入制冷剂引导通道60的一部分的通道部件50以便堵住通孔42。通道部件50从吸入室11的下部起绕过轴34b地向吸入室11的上部方向延伸。通道部件50是空心部件，设置了与隔壁8的通孔42连通的凹部51和与凹部51连通的孔部52，孔部52在吸入室11上部向着上方朝吸入室11开口。通道部件的凹部51和孔部52分别与隔壁8的通孔42和吸入室11连通，从而形成吸入制冷剂引导通道60的第二连结路径部分60b和第一连结路径部分60a。
在本实施方式中，利用第一、第二、第三和第四连结部分60a~60d形成吸入制冷剂引导通道60。
在连通部件50的凹部51的与隔壁8相反侧的端壁部设置润滑油供应通道65，该润滑油供应通道65连通凹部51和吸入室底部的液体积存空间13，向吸入制冷剂引导通道60供应积存在液体积存空间13内的润滑油。将润滑油供应通道65的通道截面面积设定成小于吸入制冷剂引导通道60的通道截面面积。
对于这样形成的卧式电动气体压缩机1，若通过启动电动马达20来使气体压缩机构部30动作，则含有润滑油的制冷剂就被从吸入孔6向吸入室内11吸引，该制冷剂一面冷却电动马达20一面从吸入室11的端壁7侧空间向气体压缩机构部30侧流动。并且，制冷剂从吸入制冷剂引导通道60的吸入室内上部开口，经过吸入制冷剂引导通道60、前侧块32的吸入口32a被向压缩室37引导，在压缩室37内压缩后从排出孔9排出。
在吸入室11内流动的制冷剂中的润滑油的一部分在吸入室11内与制冷剂分离而积存在吸入室底部的液体积存空间内13。
但是，积存在吸入室11底部的液体积存空间13内的润滑油通过润滑油的自重形成的力，进而通过依靠由吸入制冷剂引导通道60内的制冷剂流使压力降低所形成的吸入室11内与吸入制冷剂引导通道60内的压差产生的力，经过润滑油供应通道65被向吸入制冷剂引导通道内60引导。
因此，吸入室11底部的液体积存空间13内的润滑油在与在吸入制冷剂引导通道60内流动的制冷剂混合的状态下，被从前侧块32的各吸入口32a、32a带到压缩室37内，因而不会滞留在吸入室11底部的液体积存空间13内。另外，被带到压缩室37内的润滑油与制冷剂适当地混合，因此不会造成只向压缩室37内供应液体的液体压缩的情况，而是适当地润滑气体压缩机构部30的各滑动部。
在本实施方式的卧式电动气体压缩机1中，制冷剂通过吸入制冷剂引导通道60的吸入室内上部开口被向压缩机构引导，而且，积存在吸入室11底部的液体积存空间13内的润滑油通过润滑油的自重形成的力，进而通过依靠由吸入制冷剂引导通道60内的制冷剂流使压力降低所形成的吸入室11内与吸入制冷剂引导通道60内的压差产生的力，经过润滑油供应通道65被向吸入制冷剂引导通道内60供应，因此不会造成只向压缩室37内供应液体的液体压缩的情况，即使在低速运转状态下，润滑油或经过液化的制冷剂也不会积存在吸入室11底部的液体积存空间13内。
其结果，可以避免因液体压缩导致对气体压缩机构部30或电动马达20的负荷增大所引起的可靠性降低，可以避免因向气体压缩机构部30供应的润滑油量减少所引起的气体压缩机构30的动作不良。
另外，在本实施方式的卧式电动气体压缩机1中，在吸入室11内，制冷剂中的气液可以分离，可以将分离后的液体经过润滑油供应通道65向吸入制冷剂引导通道内60供应，因此，在将气液分离器设置在蒸发器和压缩机之间的冷冻循环中也可以取消气液分离器。
第二实施例
以下就第二实施方式进行说明。
图6是第二实施方式中的图1所示的线C-C的截面图。
在本实施方式中形成以下结构，即，构成吸入制冷剂引导通道60的通道部件50的孔部52在吸入室11上部朝着电动马达20的旋转方向前侧向吸入室11开口。
其他结构与第一实施方式相同。
吸入室11内的制冷剂当在吸入室11内从前部壳体3的端壁7侧向气体压缩机构部30侧流动时，受到电动马达20的旋转的影响，一面向与电动马达20的旋转方向相同的方向旋转一面流动。制冷剂中所含的润滑油也与制冷剂一样一面向与电动马达20的旋转方向相同的方向旋转一面流动。
在吸入制冷剂引导通道60的开口朝着电动马达20的旋转方向前侧的情况下，为了使制冷剂或润滑油流入吸入制冷剂引导通道60内,需要使流动方向反转。因此，在比重比制冷剂大的润滑油的情况下，根据其惯性力的大小要比制冷剂更难流入。
其结果，在吸入制冷剂引导通道60中主要是制冷剂在流动，吸入制冷剂引导通道60内的制冷剂中所含的润滑油量成为从润滑油供应通道65引导的润滑油量，具有容易使吸入制冷剂中的润滑油量稳定的效果。
另外，在上述实施方式中，设置将吸入室11底部向外周方向放大了的液体积存空间13，使润滑油供应通道65与液体积存空间13连接，但也可以不设置液体积存空间13，而使润滑油供应通道65与吸入室11底部连接。
另外，在上述实施方式中，使用同心叶片旋转式压缩机作为气体压缩机构，但气体压缩机构也可以采用偏心叶片旋转式、涡卷式、滚动活塞式等压缩机构。
附图标记说明
1卧式电动气体压缩机，2壳体，2前部壳体，4中部壳体，5后部壳体，8隔壁，11吸入室，12排出室，20电动马达，30气体压缩机构部，31缸，32前侧块，33后侧块，34转子，35叶片，36缸室，37压缩室，40槽，42通孔，50通道部件，51凹部，52孔部，60吸入制冷剂引导通道，65润滑油供应通道。

Claims (2)

1.一种卧式电动气体压缩机，其特征在于，包括：电动马达，该电动马达配置在吸入室内，该吸入室与壳体的吸入孔连通地形成在该壳体内；气体压缩机构部，该气体压缩机构部配置在所述壳体内并由所述电动马达驱动；吸入制冷剂引导通道，该吸入制冷剂引导通道用于将流入所述吸入室的含有润滑油成分的制冷剂向所述压缩机构部引导，在一端部向处于设置状态的所述吸入室内的上部空间开口，然后经由处于设置状态的所述吸入室内的底部空间，在另一端部与所述气体压缩机构部的吸入口连接；润滑油供应通道，该润滑油供应通道在所述吸入室的底部位置连通所述吸入制冷剂引导通道和所述吸入室的底部空间，向所述吸入制冷剂引导通道内供应积存在所述吸入室的底部的润滑油。
2.根据权利要求1所述的卧式电动气体压缩机，其特征在于，所述吸入制冷剂引导通道的一端部朝所述电动马达的旋转方向前侧向所述吸入室开口。
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