CN103282661B - 制冷剂压缩机 - Google Patents

Abstract

一种制冷剂压缩机，不仅能够有效对从排出制冷剂中分离出的油进行冷却，而且能抑制压缩机的轴向体积増大。在隔着阀板（103）设置在缸体（101）头部侧的缸盖（104）上的中心部侧形成有吸入室（119），并以包围吸入室（119）的方式形成有排出室（120）。在缸盖（104）上还设置有对利用油分离部（分离管（130）等）从排出制冷剂中分离的油进行储存的储油室（132）。储油室（132）与缸盖（104）一体地沿缸盖的径向呈筒状地延伸设置，并在缸盖的外表面具有开放端，该开放端被封闭构件（134）封闭。在此，储油室（132）的一部分朝向所述吸入室（119）内隆起。

Description

制冷剂压缩机

技术领域

本发明提供一种在车辆空调系统等中使用的制冷剂压缩机，特别涉及润滑油的冷却结构。

背景技术

在制冷剂压缩机中，使润滑油混入到吸入或排出的制冷剂中，但是当向空调系统侧的油循环率（OCR）增高时，会妨碍热交换的进行，结果使制冷性能下降。因而，要求降低油循环率。

因此，虽然将排出制冷剂中所含的循环油分离后使该循环油返回，但是，从高温的排出制冷剂中分离出的油的温度高，若直接返回，则由于粘度下降，因此，会使润滑性能下降。因而，需要对分离的油进行冷却。

在专利文献1记载的压缩机中，在形成有吸入室及排出室的缸盖上，以将其沿轴向延长的方式安装辅助缸盖，在辅助缸盖内形成储油室（用于用于对油进行积存的室），在此储油室将被分离的润滑油暂时储存。然后，通过使储油室与吸入室相邻，就可利用低温的吸入制冷剂对储油室内的油进行冷却。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特许公报：日本专利特开昭58－131380号公报

发明的公开

发明所要解决的技术问题

但是，在专利文献1记载的压缩机中，具有如下的问题。

由于排出室配置在缸盖的中心部，并以包围排出室周围的方式配置有吸入室，因此，与吸入室相邻的区域相对于储油室的储油空间来说很狭小，若储油量增多，则无法有效地进行油的冷却。

此外，若与缸盖的吸入室相邻地配置储油室，则缸盖整体在轴向上延伸，压缩机的轴向体积増大，不甚理想。

本发明鉴于上述实际情况而作，其技术问题在于提供一种制冷剂压缩机，其能够以简单的结构有效地对储油室内的油进行冷却，且能够抑制压缩机的轴向体积増大。

解决技术问题所采用的技术方案

本发明的制冷剂压缩机以构成为包括缸体、缸盖、活塞及油回流机构为前提，其中，上述缸体绕着轴具有多个平行的缸膛，上述缸盖隔着阀板配置在上述缸体的一端，上述活塞从上述缸体的另一端插入上述缸膛中进行往复运动，并将从上述缸盖侧的吸入室吸入的制冷剂压缩后排出到上述缸盖侧的排出室，上述油回流机构将润滑油从排出到上述排出室的制冷剂中分离后返回到压缩机润滑部。

在此，上述缸盖在其内部具有上述吸入室、上述排出室、将从外部制冷剂回路吸入的制冷剂导入到上述吸入室的吸入通路以及将排出到上述排出室的制冷剂朝向外部制冷剂回路导出的排出通路。接着，上述吸入室配置于上述缸盖的径向中心部侧，上述排出室以包围上述吸入室的方式呈环状地配置在上述缸盖的径向外侧。

此外，上述油回流机构具有对分离出的油进行储存的储油室。此外，上述储油室由筒状部和封闭构件构成，其中，上述筒状部与上述缸盖一体地沿上述缸盖的径向延伸设置，并在缸盖的外表面具有开放端，上述封闭构件将上述开放端封闭。此外，上述筒状部为具有朝上述吸入室侧隆起的隆起部的结构。

发明效果

根据本发明，储油室内的高温的油因存在向吸入室侧隆起的隆起部，而被低温的吸入制冷剂有效地冷却，能够抑制油的粘度下降。而且，由于吸入室配置于缸盖的中心侧，因此，也容易于通过朝吸入室相邻或隆起来配置储油室。

此外，通过将储油室朝吸入室侧隆起来使其靠近吸入室侧，藉此，能够抑制压缩机的体积増大。

附图说明

图1是表示本发明一实施方式的制冷剂压缩机（特别是可变容量压缩机）的剖视图。

图2是从阀板侧的端面观察缸盖的图。

图3是储油室的剖视图（图2的A－A剖视图）。

图4是分离室的剖视图。

图5是表示本发明另一实施方式的制冷剂压缩机的主要部分的剖视图。

具体实施方式

以下，对本发明的实施方式进行详细说明。

图1是表示本发明一实施方式的制冷剂压缩机（特别是可变容量压缩机）的剖视图。此外，图2是从阀板侧的端面观察缸盖的图，图3是储油室的剖视图（图2的A－A剖视图），图4是分离室的剖视图。

首先，对可变容量压缩机的基本结构进行说明。

可变容量压缩机100包括：缸体，该缸体绕着轴具有多个平行的缸膛101a的缸体101；前壳102，该前壳102设置在缸体101的一端；缸盖（后壳）104，该缸盖104隔着阀板（阀或端口形成体）103设置在缸体101的另一端。此外，利用紧固用螺栓140穿过未图示的垫圈来将上述各构件紧固在一起，由此构成压缩机外壳。

在缸体101及前壳102的中心部，以横穿形成在上述缸体101与前壳102之间的曲柄轴室105的方式设置有驱动轴106，在该驱动轴106的周围配置有斜板107。斜板107通过连结部109与固接在驱动轴106上的转子108结合，能沿着驱动轴106使斜板107的倾角发生变化。另外，在转子108与斜板107之间安装有将斜板107朝最小倾角方向施力的螺旋弹簧110，此外，夹着斜板107在相反侧安装有将斜板107朝倾角増大的方向施力的螺旋弹簧111。

驱动轴106的一端贯穿朝前壳102外侧突出的凸点部102a内并延伸至外侧，与未图示的电磁离合器连结。另外，在驱动轴106与凸点部102a之间插入有轴封装置112，将前壳102的内部与外部隔断。驱动轴106在径向及推力方向上受到轴承113、114、115、116支承，来自外部驱动源的动力经由电磁离合器传递到驱动轴106而能使驱动轴106转动。

在缸体101的缸膛101a内，以使头部朝向缸盖104侧自由往复运动的方式插入配置有单头型（日文：方頭型）的活塞117。在活塞117头部的相反侧的端部形成有コ字形的凹陷部117a，在凹陷部117a内收容有斜板107的外周部，通过前后一对蹄块118使活塞117和斜板107成为相互连动的结构。因此，能够利用驱动轴106的旋转使活塞117在缸膛101a内往复运动。

在缸盖104上划分形成有吸入室119及排出室120，吸入室119配置于缸盖104的径向中心部侧（驱动轴106的轴线延长线上），排出室120按照包围吸入室119那样环状配置于缸盖104的径向外侧。

在阀座103上形成有吸入端口103a和排出端口103b，其中，上述吸入端口103a将缸膛101a（活塞117进行压缩的压缩室）与缸盖104侧的吸入室119连通，上述排出端口103b将缸膛101a（活塞117进行压缩的压缩室）与缸盖104侧的排出室120连通，在吸入端口103a及排出端口103b上分别设置有单向阀（未图示）。

另外，在缸盖104上形成有吸入通路104a和排出通路104b，其中，上述吸入通路104a将从外部制冷剂回路吸入的制冷剂导入到吸入室119，上述排出通路104b将排出到排出室120内的制冷剂向外部制冷剂回路中导出。因而，吸入室119通过吸入通路104a与空调系统侧连接，排出室120通过排出通路104b与空调系统侧连接。

在上述可变容量压缩机100中，利用作为转换机构的斜板107将驱动轴106的旋转转换为活塞117的往复运动，来将制冷剂吸入或排出，但能够利用斜板107的倾角改变活塞117的冲程，来使排出容量变化，斜板107的倾角随着曲柄轴室105的压力的不同而改变。

即，利用由所有活塞117的前后压力差产生的力矩使斜板107的倾角发生变化，因此，能够利用曲柄轴室105的压力任意地控制斜板107的倾角。

为了进行上述控制，在缸盖104设有容量控制阀200。容量控制阀200使将排出室120与曲柄轴室105连通的供气通路121的开度变化，从而对排出气体向曲柄轴室105导入的导入量进行调节。

另外，曲柄轴室105内的制冷剂通过抽气通路流到吸入室119内，其中，上述抽气通路经由驱动轴106的外周与轴承115、116的间隙、空间122以及形成于阀板103的小孔103c。

因而，通过容量控制阀200的开度调节，使曲柄轴室105的压力发生变化，藉此，能使斜板107的倾角发生变化而使排出容量发生变化。另外，利用连通路123将吸入室119的压力引导到容量控制阀200中，容量控制阀200对排出气体向曲柄轴室105导入的导入量进行调节，以使吸入室119的压力维持为规定的压力。

接着，对于将润滑油从排出制冷剂中分离后返回到压缩机润滑部的油回流机构进行说明。

油回流机构构成为包括：分离部，该分离部将油从排出制冷剂中分离出；储油室，该储油室对分离出的油进行储存；以及油返回通路，该油返回通路使油从储油室返回到吸入侧（低压力区域）。

排出通路104b由朝上的导出孔104b1、圆筒状的分离室104b2、分离管130、导入孔104b3构成，其中，上述导出孔104b1配置在缸盖104的上部区域，并与外部制冷剂回路连接，上述分离室104b2位于比导出孔104b1更靠下侧的位置，并形成为直径比导出孔104b1的直径大，上述分离管130朝分离室104b2突出，并被压入固定在导出孔104b1中，上述导入孔104b3朝与分离室104b2的轴线大致正交的方向延伸，且沿分离室104b2的内壁开口，并将分离室104b2与排出室120连通。

因而，从缸膛101a排出到排出室120的含油的气态的制冷剂从导入孔104b3流入分离室104b2中，一边在分离管130的周围回旋，一边将油分离出，气态的制冷剂经由分离管130的内部及导出孔104b1而排出到外部制冷剂回路中。导入孔104b3、分离室104b2及分离管130构成使油与排出制冷剂分离的油分离部。

为了对利用油分离部分离出的油进行储存而设置有储油室132。

储油室132由筒状部和封闭构件134构成，其中，上述筒状部与缸盖104一体地沿缸盖104的径向延伸设置，并在缸盖的外表面具有开放端，上述封闭构件134将上述开放端封闭。详细而言，储油室（筒状部）132以穿过吸入室119的中心，斜向横穿吸入室119的方式，沿缸盖104的径向呈大致圆筒状地延伸设置，并以朝向缸盖104的外侧且下侧的方式具有开放端，该开放端被封闭构件134封闭。接着，储油室132形成为使开口截面积随着朝向开放端而増大，越朝向下部区域，储油空间就越大。

储油室132还具有朝吸入室119内隆起的隆起部132a，以对所储存的润滑油进行冷却。

由于储油室132以与吸入室119中心即驱动轴106的轴心的延长线相交的方式，并以斜向横穿吸入室119的方式配置，因此，若从图2的方向观察缸盖104，则储油室132从下部区域到上部区域的几乎全部区域都朝吸入室119内隆起。此外，图3是储油室132的剖视图（图2的A－A剖视图），形成为大致圆柱状的储油室132的轴中心朝吸入室119内隆起，储油室132一半以上的周壁面向吸入室119。

因而，储存于储油室132中的高温的油能够受到吸入室119内的低温的制冷剂有效地冷却。

另外，通过使储油室132朝缸盖104内部隆起，就能够抑制因设置储油室132而导致可变容量压缩机100的体积増大，此外，通过设为筒状，能够局部地限定体积増大区域。

分离室104b2的开口端直接在储油室132的、与封闭构件134相对的区域内开口，在分离室104b2分离出的油直接下落到储油室132中得以储存。也就是说，分离室104b2的开口端成为使油流向储油室132的油流入孔。

另一方面，为了使分离并储存于储油室132中的油返回，储油室132的下部区域经由油返回通路及作为减压工具的小孔136而与吸入室119连通。

因而，在分离室104b2中分离出的高温的油便储存于储油室132，并利用隆起部132a使高温的油被吸入室119内的低温的制冷剂冷却，在储油室132与吸入室119间的压力差的作用下，经由小孔136回流到吸入室119。回流到吸入室119的油被吸入缸膛101a，对可变容量压缩机100的内部进行润滑。

另外，如图2、图3所示，吸入通路104a在缸盖104的径向上延伸，并配置成使吸入通路104a朝向吸入室119内延长的假想线与隆起部132a交叉。因而，从吸入通路104a流入吸入室119的制冷剂的主流便直接与隆起部132a发生碰撞，从而能进一步有效地对储存于储油室132中的油进行冷却。

根据本实施方式，储油室132由筒状部和封闭构件134构成，其中，上述筒状部与缸盖104一体地沿缸盖104的径向延伸设置，并在缸盖的外表面具有开放端，上述封闭构件134将上述开放端封闭，上述筒状部具有朝吸入室119内隆起的隆起部132a，藉此，能使储油室132内的高温润滑油被低温的吸入制冷剂有效地冷却，不仅能够抑制润滑油的粘度下降，而且能够抑制压缩机的体积増大。

此外，根据本实施方式，隆起部132a包括储油室132的至少下部区域，藉此，无论储油量如何，均能对返回至吸入侧（低压区域）的润进行冷却。

此外，根据本实施方式，储油室132、即其筒状部以开口截面积朝向开放端逐渐増大的方式形成，上述开放端朝向下方开口，藉此，即使储存量很少时，油也一定会积存，且通过在空间上增大朝吸入室119侧隆起的下部区域，就能够可靠地对返回至吸入侧的油进行冷却。

此外，根据本实施方式，以使隆起部132a与缸盖104的轴线（驱动轴106的轴线的延长线）相交的方式配置储油室132，藉此，储油室132配置成隆起部132a穿过吸入室119的中心附近，因而，朝吸入室119隆起的区域增大，冷却效果增大。

此外，根据本实施方式，由于储油室132以横穿吸入室119的方式配置，因此，能够进一步增大冷却面积，从而能够进一步有效地进行高温的油的冷却。

此外，根据本实施方式，以使吸入通路104a朝向吸入室119内延长的假想线与隆起部132a相交的方式配置有吸入通路104a，藉此，热交换得以促进，能够有效地进行油的冷却。

另一方面，利用吸入制冷剂对润滑油进行冷却，反而会使吸入制冷剂的温度上升，但是，由于作为冷却对象的润滑油的油量有限，因此，吸入制冷剂的温度上升是微小的，由润滑油冷却所带来的好处远大于其所带来的坏处。

接着，参照图5，对于本发明的另一实施方式进行说明。

图5是表示本发明另一实施方式的制冷剂压缩机的主要部位的剖视图。另外，对于与图1相同的要素标注相同的符号，并省略说明，而对不同的要素进行说明。

圆筒状的储油室132由大径的下部区域和小径的上部区域构成，隆起部132a由下部区域132a1和上部区域132a2构成，储油室132的上部区域的隆起部132a2向吸入室119的隆起容积比下部区域的隆起部132a1向吸入室119的隆起容积小。

藉此，能够有效地对返回至吸入室119并储存于下部区域的油进行冷却，同时，由于上部区域比下部区域的隆起容积小，因此，上部区域的隆起部32a2中通过吸入制冷剂进行的热交换受到抑制，从而能够抑制吸入制冷剂被不必要地加热。

另外，也可以将储油室132从分离室104b2侧到下部区域呈锥状地形成，来对隆起容积进行调节。此外，也可以将储油室132倾斜配置来对隆起容积进行调节。此外，也可使上部区域不隆起。

根据本实施方式，储油室132越朝向下部区域，其隆起容积就越大，不仅能够有效地对返回至低压区域并储存于下部区域的油进行冷却，而且由于储油室132的上部区域不朝吸入室119侧隆起，或者其隆起容积比下部区域的隆起容积小，因此，上部区域的隆起部中通过吸入制冷剂进行的热交换受到抑制，从而能够抑制吸入制冷剂被不必要地加热。

另外，图示的实施方式只不过是对本发明进行例示，本发明除了由所说明的实施方式直接示出的结构之外，还包含本领域技术人员在权利要求书的范围内进行的各种改进、改变，这点是自不待言的。

例如，在实施方式中，油分离部是使用分离管130的离心分离方式，但是，也可以不设置分离管130。此外，也可以是其它的油分离方式，例如碰撞分离方式，或者也可以将排出室120内的润滑油容易停留的区域与储油室132连通。

此外，在实施方式中，储油室132以开放端位于下侧的方式倾斜配置，但并非限定于此，例如，开放端还可位于横向侧。

此外，在实施方式中，储油室132由圆筒状的筒状部构成，但是，筒状部例如还可是大致四边形等的方筒状。

此外，也可以在吸入通路104a上设置朝吸入室119内突出的突出部，若是这样，则能够进一步有效地通过吸入制冷剂流对油进行冷却。

此外，在实施方式中，使用经由小孔136将储油室132与吸入室119连通的结构，作为润滑油返回通路，但是，也可以配置阀来代替小孔，或者是使用将储油室132与曲柄轴室105连通的结构。

此外，在实施方式中，制冷剂压缩机使用可变容量压缩机，但是，也可以是固定容量压缩机。此外，还可以使用没有电磁离合器的无离合器式压缩机，或者是由电动机驱动的压缩机。

(符号说明)

100可变容量压缩机

101缸体

101a缸膛

102前壳

102a凸点部

103阀板

103a吸入端口

103b排出端口

103c小孔

104缸盖

104a吸入通路

104b排出通路

104b1导出孔

104b2分离室

104b3导入孔

105曲柄轴室

106驱动轴

107斜板

108转子

109连结部

110、111螺旋弹簧

112轴封装置

113、114、115、116轴承

117活塞

117a凹陷部

118蹄块

119吸入室

120排出室

121供气通路

122空间

123连通路

130分离管

132储油室

132a隆起部

134封闭构件

136小孔

140紧固用螺栓

200容量控制阀

Claims (5)

1.一种制冷剂压缩机，该制冷剂压缩机构成为包括：

缸体，该缸体绕着轴具有多个平行的缸膛；

缸盖，该缸盖隔着阀板配置在所述缸体的一端侧；

活塞，该活塞从所述缸体的另一端侧插入所述缸膛中进行往复运动，将从所述缸盖侧的吸入室吸入的制冷剂压缩后排出到所述缸盖侧的排出室；以及

油回流机构，该油回流机构将润滑油从排出到所述排出室的制冷剂分离后返回到压缩机润滑部，

其特征在于，

所述缸盖在其内部具有所述吸入室、所述排出室、将从外部制冷剂回路吸入的制冷剂导入到所述吸入室的吸入通路以及将排出到所述排出室的制冷剂朝向外部制冷剂回路导出的排出通路，

所述吸入室配置在所述缸盖的径向的中心部侧，所述排出室以包围所述吸入室的方式呈环状地配置在所述缸盖的径向外侧，

所述油回流机构具有对分离出的油进行储存的储油室，

所述储油室由筒状部和封闭构件构成，其中，所述筒状部与所述缸盖一体地沿所述缸盖的径向延伸设置，并在缸盖的外表面具有开放端，所述封闭构件将所述开放端封闭，

所述筒状部具有朝所述吸入室侧隆起的隆起部，

所述隆起部包括所述储油室的至少下部区域。

2.如权利要求1所述的制冷剂压缩机，其特征在于，以使所述隆起部与所述缸盖的轴线交叉的方式配置所述储油室。

3.如权利要求2所述的制冷剂压缩机，其特征在于，所述储油室以横穿所述吸入室的方式配置。

4.如权利要求1所述的制冷剂压缩机，其特征在于，以使所述吸入通路朝所述吸入室内延长的假想线与所述隆起部交叉的方式配置所述吸入通路。

5.如权利要求1所述的制冷剂压缩机，其特征在于，所述储油室的上部区域不朝所述吸入室侧隆起，或者其隆起容积比下部区域的隆起容积小。