背景技术
专利文献1中记载了现有的卧式压缩机的例子。在该公报中记载的卧式压缩机中,由卧式涡旋压缩机被压缩的冷媒从冷媒排出空间流入电机收纳空间,经由形成于承重板的冷媒连通孔以及润滑油连通孔而被引导至机外排出空间。并且,向冷媒排出空间排出的冷媒喷吹撞击于吸入管、密闭箱的内壁等,从而冷媒所含有的大部分润滑油被分离。进一步,当冷媒经由冷媒连通孔向机外排出空间流动时,喷吹撞击于润滑油导入管安装板,此时润滑油从冷媒分离。
专利文献2中记载了现有的卧式压缩机的另外的例子。在该公报中记载的卧式压缩机中,为了降低润滑油向压缩机外流出,在密闭容器内形成电动机、压缩机构部以及冷冻机油储存部,冷冻机油储存部通过隔板而与其它部分隔开。在隔板上至少形成有使冷冻机油连通的下部开口部,在该隔板的冷冻机油储存部侧设有气液分离流道。并且,将该卧式压缩机配置成从水平方向仅倾斜6°~12°而使压缩机构部侧变高。
专利文献3中记载了现有的卧式压缩机的又一另外的例子。在该公报中记载的卧式压缩机中,在区划冷冻机油储存部的轴承支承板的上部设有上部流道口,并且在该轴承支承板的冷冻机油储存部侧面设有安装了油滴除去部的气体罩。在此,气体罩形成为,在圆环罩的内部安装有形成为网眼状等的油滴除去部,该圆环罩与大致圆板状的基板通过钎焊等接合。由此,当冷媒流量增大后,在润滑油储存部产生润滑油起泡现象,通过使冷媒的一部分从上部流道口抽离,能够防止在冷媒中含有无法被油滴除去部捕获的量的油的事态的发生。
专利文献1:日本特开2000-110756号公报
专利文献2:日本特开平7-208357号公报
专利文献3:日本特开2008-121693号公报
上述专利文献1所记载的卧式压缩机构成为,流入电动机室的压缩冷媒从形成于承重板的冷媒连通孔向由承重板与润滑油导入管安装板形成的空间流入,之后,从该润滑油导入管安装板的外周部与密闭箱之间的间隙向机外排出空间流出。然而,在该公报所记载的卧式压缩机中,即使是从冷媒连通孔流入的压缩冷媒,也大量含有储存于密闭箱内部的润滑油,从而若不撞击润滑油导入管安装板而从侧面部的间隙向机外排出空间流出,则该润滑油成分没有被除去而原封不动地通过并抽离。
另外,在将卧式压缩机应用于空调机等的情况下产生如下情况,根据压缩机的动作区域,电动机室侧的润滑油的液面产生变化,电动机室侧的液面比形成于承重板的下部的润滑油连通孔低,而成为压缩冷媒的通道。在这种情况下,大量含有润滑油成分的压缩冷媒不被润滑油导入管安装板阻碍而向机外排出空间流出,因此,压缩冷媒所含有的大量的润滑油没有被除去而从卧式压缩机流出。其结果,会产生空调机的性能低下,润滑油成分不足或者需要大量供给润滑油的情况。
为了解决上述的不良情况的产生,在专利文献2所记载的卧式涡旋压缩机中,在与承重板相当的隔板的下部形成有下部开口部,在从该下部开口部流出的压缩冷媒的下游侧设置气液分离流道,来除去压缩冷媒所含有的润滑油成分。在该公报所记载的压缩机中,能够切实可靠地分离出润滑油成分,因此即使在空调机等中使用也不会引起由润滑油导致的性能低下。然而,由于设置气液分离流道,有构造变复杂、且流道阻力增大的问题,依然有空调机等的性能低下的问题。
另外,在专利文献3所记载的横轴式压缩机中,从隔板的下部流入的压缩冷媒被由隔板与气体罩形成的流道引导,而使之从形成于上部的侧部的孔向机外排出空间流出,因此使含有润滑油的压缩冷媒撞击隔板,而能够可靠地除去润滑油成分。然而,在该公报所记载的压缩机中,压缩冷媒的流动流道变长,有冷媒的压力损失变大的问题。根据本发明者们的解析,在像这样使压缩冷媒从气体罩的上部的侧部向机外排出空间流出的情况下,压缩气体在一旦向机外排出空间的下部侧的广阔的空间流下之后,向配置于机外排出空间的上部的排出管流入。因此,在机外排出空间内存在下降流与用于流入排出管的上升流,从而有因此而产生的混合搅拌损失的问题。另外,由于压缩冷媒变为高压,在利用隔板与气体罩将压缩冷媒的流道形成密闭状的情况下,若隔板的刚性低则产生振动,其为产生噪音的一个原因。
具体实施方式
以下,使用附图对本发明的卧式压缩机的几个实施例进行说明。在以下的说明中,以卧式压缩机为卧式涡旋压缩机的情况为例进行说明,但压缩机并不限定于涡旋压缩机,本发明也能够适用于旋转式压缩机等其它的压缩机的情况。
图1以纵向剖视图来表示卧式压缩机50。在作为卧式压缩机的涡旋压缩机50中,在轴沿水平方向延伸的圆筒状密闭容器1内,收纳有压缩机构部以及电动机部。压缩机构部的主要构成要素为:静涡旋体2,其在图1中配置于左端侧,并保持于密闭容器1;动涡旋体3,其形成有与立设于静涡旋体2的静涡旋卷体啮合的卷体;曲轴5,其配置于横轴并使动涡旋体3旋转;主轴承部件4,其旋转自如地支承曲轴5;以及欧式环6,其用于使曲轴5的偏心旋转运动变换为动涡旋体3的旋转运动。
在静涡旋体2形成有吸入冷媒气体的吸入口,在吸入口压入有用于与冷冻机的其它部件连接的吸入管7。吸入管7贯通密闭容器1,并且气密地安装于密闭容器1。
与压缩机构部邻接地配置有电动机部。电动机部具有:转子9,其通过压入旋转轴部5a来进行装嵌,该旋转轴部5a是压缩机构部所具备的曲轴5在图1中向右侧延伸的轴部;以及定子8,其以与该转子9之间仅有一点点间隙的方式而与转子9同轴配置。定子8通过热嵌于密闭容器1来进行固定。
主轴承部件4的外周部固定于密闭容器1,在主轴承部件4的内周侧保持有对曲轴5进行支承的轴承。在曲轴5的偏心部旋转自如地安装有动涡旋体3。欧式环6用于使动涡旋体3相对于静涡旋体2不自转地进行旋转运动,在动涡旋体3与主轴承部件4之间作为自转限制部件起作用。与动涡旋体3啮合而形成压缩室的静涡旋体2通过螺栓10而紧固于主轴承部件4。
在曲轴5的与压缩机构部相反侧的端部,配置有副轴承11,副轴承11旋转自如地支承旋转轴部5a。在副轴承11的电动机部侧端面,安装有在后面进行详述的隔板12。隔板12在外周部形成有弯折部12f,从而隔板12通过该弯折部12f而固定于密闭容器1。
副轴承11的与电动机部侧相反侧的端部成为嵌合构造,在内周面嵌合有袋状的罩19。因此,由罩19、副轴承11与旋转轴部5a形成密闭空间。在罩19的端面侧安装有L字形的供油管17,该供油管17能够吸引储存于密闭容器1的底部的润滑油18。为了储存润滑油、以及为了储存压缩机所产生的压缩冷媒,在图1中罩19的右侧形成有机外排出空间31。机外排出空间31形成为在密闭容器1的右端侧嵌合有圆筒状的底壳体15。在底壳体15的端面上部,气密地安装有用于与冷冻机的冷凝器连接的排出管13。另外,在副轴承11部,以与隔板12接近的方式配置有在后面进行详述的气体罩16。
在像这样构成的卧式压缩机50中,在电动机部产生的动力经由曲轴5而传递至动涡旋体3。动涡旋体3通过曲轴5的旋转动力来被欧式环6限制地进行旋转运动。若动涡旋3进行旋转运动,则由立设于动涡旋体3的动涡旋卷体与立设于静涡旋体2的静涡旋卷体来形成压缩室,冷媒气体通过吸入管7从静涡旋体2的吸入口被吸入。被吸入静涡旋体2的冷媒气体在压缩室被压缩之后,从形成于静涡旋体2的中央部附近的排出孔14暂时向形成于密闭容器1的左端侧的压缩机构部空间34流出。并且,冷媒气体通过形成于静涡旋体2的外周侧与密闭容器1之间的间隙等,在卧式压缩机50内沿轴向右侧前进,经过电动机部空间33而到达隔板12。在隔板12如后述地在上部形成有冷媒气体通到孔12a,从而被压缩的冷媒气体经过该冷媒气体通道孔12a而流入机外排出空间31,从在机外排出空间31内延伸的排出管13向用于与冷凝器等连接的配管排出。
此处,本发明具备当冷媒气体在该卧式压缩机50内流通时从冷媒气体将润滑油成分去除的机构。使用图2至图4B进行详细说明。图2是卧式压缩机50的气体罩16部近旁的详细图,并且是纵向剖视图。图3是表示与气体罩16接近设置的隔板12的一个实施例的详细的主视图,图4A是气体罩16的一个实施例的主视图、左侧剖视图、仰视图。并且,图4B是其立体图。
如图3所示,隔板12形成为圆板状,在其外周面部形成有沿轴向延伸的弯折部12f。并且,弯折部12f与密闭容器的内周面1s嵌合。贯通孔12g形成于隔板12的中心部,并与副轴承11的侧面部嵌合。在以该贯通孔12g为中心的内径侧,形成有从平坦部12c突出的突起部12d,在该突起部12d的外周侧,且大致等间隔地在三处,以矩形形状延伸有突起部。在矩形形状的突起的更外侧形成有腿部12e。另外,突起部12d向电动机侧突出。
在隔板12的外周部附近的上部侧形成有多个冷媒气体通道孔12a,多个冷媒气体通道孔12a用于使流入电动机部空间33的冷媒气体向机外排出空间31流出。该冷媒气体通道孔12a在本实施例中为两个,是沿轴向延伸的长孔。冷媒气体通道孔12a的大小、个数根据卧式压缩机50所使用的条件来决定,没有必要一定为长孔,也没有必要一定为两个。在隔板12的下部形成有润滑油通道孔12b,该润滑油通道孔12b用于使储存在形成于隔板12的右侧的机外排出空间31的下部的润滑油、和储存于电动机部空间33或压缩机后部空间34的下部的润滑油流通来调整各空间的压力。就润滑油通道孔12b而言,上端部呈大致水平。
接下来,对气体罩16的一个实施例进行说明。气体罩16由一张薄的钢板形成。如图4A所示,在中央部形成有用于与副轴承11的外周面11s嵌合的安装孔16j。另外,在安装孔16j连接有拉深部16d,从而提高了安装孔16j部的刚性。
作为气体罩16的上端部的上边16k为与安装孔16j同心的圆弧形状。上边16k的左右两侧为从圆弧形状向下方以直线状切掉的形状,其形成为后述的冷媒气体排出孔边缘16g。气体罩16的下端部是在中央部具有突出的部分的直线形状,其形成为气体罩的下边16m。下边16m的中央部的突出部是用于防止冷媒气体被吸入至位于气体罩16的右侧的供油管17的供油管罩部16f。因此,供油管罩部16f的下端延伸至供油管17的下端在进行组装时从旋转轴部5a的轴端侧观察能够被隐藏的程度。并且,对于供油管罩部16f的宽度而言,即使供油管17从铅垂方向倾斜2度左右,也成为从旋转轴部5a的轴端侧观察能够被隐藏的程度的宽度。将气体罩上边16k与气体罩下边16m作为端部,在中央具有安装孔16j的部分形成为平坦面16b。
气体罩下边16m的左右两侧为向斜上方切成直线状的形状,其形成为润滑油流通孔边缘16h。上端为冷媒气体排出孔边缘16g、下端为润滑油流通孔边缘16h的部分是从平坦面16b折弯未到90度的平面,其形成为倾斜面16e。倾斜面16e是用于确保平坦面16b的刚性的支撑物。在倾斜面16e的两端侧,形成有矩形形状的、且弯折成与平坦面16b平行的固定部16c。固定部16c用于将该气体罩16熔敷于隔板12来进行固定。
由于像这样形成气体罩16,从而由气体罩16与隔板12形成截面呈四边形的筒,而形成为气液分离空间32。筒的上部以及下部敞开,侧部也在上端部近旁以及下端部近旁形成开口。在此,气体罩16的上边16k的外径为比底壳体15的内周面15s的内径稍小的值。因此,在底壳体的内周面15s与气体罩的上边16k之间形成间隙。另外,气体罩的上边16k的外径比形成于隔板12的冷媒气体通道孔12a的最大半径位置还大。即,成为防止如下情况的半径位置,即,通过隔板12的冷媒气体通道孔12a的含有润滑油的冷媒气体不撞击该气体罩16地向机外排出空间流入。
在通过卧式压缩机具备像这样构成的本实施例的气体罩16以及隔板12而使电动机部空间33的润滑油的液面18s比润滑油通道孔12b的上端位置还高的情况下,被压缩机构部压缩而产生的压缩冷媒从形成于隔板12的冷媒气体通道孔12a向气体罩16侧流入,一部分通过底壳体15的内周面15s与气体罩的上边16k之间的间隙沿大致轴向(图5的右方向)水平地向机外排出空间31流入。剩余的压缩冷媒从底壳体15的内周面与气体罩16的冷媒气体排出孔边缘16g之间的间隙向轴的直角方向(图5的与纸面垂直的方向)暂时流出,之后向机外排出空间31的下方侧流入。
在此,流入气液分离空间32、从气体罩的上边16k的外径侧的间隙向轴向流出的冷媒气体,是润滑油成分比较少的轻的气体,是即使不撞击气体罩16也被去除了润滑油成分的气体。另一方面,流入气液分离空间32、从冷媒气体排出孔边缘16g的上方的间隙流出的冷媒气体,至少在改变流动方向时几乎全部撞击气体罩16,从而在该撞击时润滑油成分被除去。当然,在变化流动方向之前,撞击气体罩16的平坦部16b的情况也较多。
在储存于电动机部空间的润滑油的液面18s低于润滑油通道孔12b的上端部的情况下,压缩冷媒气体也从润滑油通道孔12b向气液分离空间32流入。当润滑油通道孔12b为相对于冷媒气体而打开的状态时,润滑油液面18s起泡的情况较多,从而冷媒气体容易含有大量的润滑油。然而,在这样的情况下,冷媒气体在气液分离空间32上升时撞击气体罩16。或者,当冷媒气体从冷媒气体排出孔边缘16g的上方的间隙向机外排出空间31流出时变化其流动方向,因此此时撞击气体罩16来从冷媒气体除去润滑油成分。
另外,在润滑油从电动机部空间33经由润滑油通道孔12b向气液分离空间32移动的情况下,有该润滑油中含有冷媒气体的情况。但是,在流入气液分离空间32时,含有冷媒气体的润滑油撞击气体罩16的平坦面16b,冷媒气体成为气泡而被分离,并在气液分离空间32上升,从而能够防止冷媒气体被供油管17吸入而使润滑性能低下的事态的产生。
在本实施例中,由于由一张薄板构成气体罩,所以担心冷媒气体撞击平坦面16b而使其振动、产生噪音,但将气体罩16设为弯折构造,通过倾斜面16e以及中央部的拉深部16d来提高气体罩16的刚性,从而能够尽量减少噪音的产生。
根据图5至图6B,对提高气体罩的刚性而减少噪音产生的实施例进一步进行说明。图5是与图2对应的图,是包括气体罩26的卧式压缩机50的纵向局部剖视图。图6A是气体罩26的主视图、左侧剖视图、仰视图。并且,图6B是由气体罩26与隔板12构成的气液分离机构的立体图。本实施例与上述实施例不同的是,在气体罩26的平坦面26b形成凹凸。气体罩26的其它的部分以及隔板12与上述实施例相同。
如图6A所示,在气体罩26中,在中央部形成有针对副轴承11的安装孔26j,在安装孔26j的周围形成有用于提高刚性的拉深部26d。并且,在隔着安装孔26j的平坦面26b的上部以及下部形成有分别向机外排出空间31侧突出的上部突起部26p以及下部突起部26q。本实施例中,上部突起部26p是与平坦面26b的上边对应的圆弧形状的突起,下部突起部26q是与平坦面26b的下边对应的直线状的突起。
在平坦面26b的下边的中央部形成有供油管防止罩部26f,该供油管防止罩部26f防止冷媒气体流入供油管17。在平坦面26b的左右两侧弯折地形成有倾斜部26e,倾斜部26e提高气体罩26的刚性。在倾斜部26e的两端侧弯折地形成有腿部26c,该腿部26c用于熔敷固定于隔板12。另外,安装孔26j的内周面26s使用在安装于副轴承11时的定位上。
若使用本实施例所示的气体罩26来构成气液分离机构,则如图6B所示,如空心箭头所示地从电动机部空间33流入该气液分离空间32的冷媒气体,其一部分从气体罩26的平坦面26b的上边与底壳体15的内周面15s之间的空间流入机外排出空间31。如空心箭头所示,其它的冷媒气体从在形成于平坦面26b的左右的倾斜部26e的上部形成的间隙朝下流入机外排出空间31。并且,如空心箭头所示,通过形成于隔板12的下部的润滑油通道孔12b而被气液分离的冷媒气体也主要从形成于倾斜部26e的上方的间隙朝下流入机外排出空间31。
通过该冷媒气体的流动来实现气液分离,但此时,含有润滑油的冷媒气体撞击平坦部26b、倾斜部26e,成为产生振动以及噪音的一个原因。然而,根据本实施例,通过倾斜部26e以及拉深部26d的形成来提高气体罩26的刚性,并且进一步形成上部突起部26p以及下部突起部26q来抑制平坦面的面内振动,从而能够降低噪音。
图7表示应用于上述实施例的气体罩的制作方法的一个例子。从厚度1mm左右的钢制原材料板161,以比底壳体15的内径稍小的内径160c来在冲压机冲裁气体罩原材料160。在该冲裁中,也同时冲裁倾斜部、腿部、供油管罩部的形状以及中央的贯通孔部160a。
接下来,使用冲头171与冲模172,来在中央部形成拉深部170a(由左图的X-X剖面表示)。冲头171形成为冲头主体部171a与对应于拉深部170a的形状的突起状的拉深部171b。在冲模172中,在冲模主体172a的中央部形成有拉深部172b,通过以荷载FA将冲头171按压于平板的气体罩(中间品)170,来形成拉深部170a。
最后,使用冲头181以及冲模182来将仅形成有拉深部170a的气体罩(中间品)180a的左右两侧部弯折成两个台阶,从而形成气体罩(完成品)180。在该弯折过程中,在冲头主体181a形成有对应于弯折形状的倾斜面181b与平坦面181c,在冲模182形成有对应于弯折形状的倾斜面182c以及平坦面182b,除此之外,还在中央部形成有接受气体罩180的拉深部的拉深部182a。
如该图7所示,仅通过拉深以及冲压加工来弯折一张薄板,可得到提高了刚性的气体罩。并且,由于以薄板作为原材料,所以能够提高操作性,并能够防止气液分离机构的大型化。另外,与隔板之间的熔敷作业也变得容易。因此,气体罩的操作变得容易,并且制作工时减少,也提高了经济效果。