CN103967786A - 叶片式压缩机 - Google Patents

Abstract

提供一种叶片式压缩机，其包括具有圆筒形气缸体的壳体。气缸体中具有转子，转子安装在旋转轴上以与旋转轴一起旋转并且具有多个叶片。气缸体的内壁以及叶片形成压缩室。壳体中具有吸入端口和吸入室。吸入室与吸入端口连通并且沿旋转轴的圆周方向在气缸体与壳体之间延伸。吸入室和吸入端口沿旋转轴的径向方向与压缩室成叠置关系设置。

Description

叶片式压缩机

技术领域

本发明涉及一种叶片式压缩机。

背景技术

日本专利申请公报No.2010-38144公开了一种图5和图6中示出的叶片式压缩机100。如图5所示，叶片式压缩机100包括壳体101，该壳体101包括后壳体102和前壳体103。前壳体103接合至后壳体102的前端面。后壳体102中具有气缸体104。前侧板105接合至气缸体104的前端面并且后侧板106接合至气缸体104的后端面。气缸体104的外周表面、后壳体102的面向气缸体104的外周表面的内周表面、前侧板105的后端面以及后侧板106的前端面协同形成一对排出室107。旋转轴108延伸穿过气缸体104并且由前侧板105和后侧板106以可旋转的方式支承。

如图6所示，转子109固定地安装在旋转轴108上以与旋转轴108一起旋转。转子109中具有大致径向地延伸并且在转子109的外周表面处开口的多个狭槽110。每个狭槽110均以可滑动的方式在其中接纳叶片111。由转子109的外周表面、气缸体104的内周表面、前侧板105、后侧板106以及由狭槽110接纳的叶片111形成多个压缩室112。气缸体104中具有出口113，该出口113提供压缩室112与排出室107之间的流体连通。制冷剂气体在压缩室112中被压缩。受压缩的制冷剂气体推开排放阀114并且经由出口113排放到排出室107中。

如图5所示，前壳体103在其上部中具有吸入端口115。前壳体103中具有与吸入端口115连通的吸入室116。前侧板105具有贯穿其中的、与吸入室116连通的多个进口117。气缸体104具有贯穿其中的多个吸入通道118，所述多个吸入通道118在气缸体104的整个轴向长度上延伸穿过气缸体104。处于吸气阶段的压缩室112通过进口117和吸入通道118与吸入室116连通。

后壳体102在其上部中具有排放端口119。排放压力区120形成在后壳体102与后侧板106之间。将润滑油与制冷剂气体分离的油分离器121设置在排放压力区120中。油分离器121中具有油分离室122以及设置在油分离室122的上部中的油分离筒123。排放压力区120提供位于油分离器121的外部的储油室124。后侧板106贯穿其中具有排放通道125，该排放通道125提供排出室107与油分离室122之间的连通。排出室107经由排放通道125与油分离器121连通。后侧板106中具有供油通道126，储存在储油室124中的润滑油经由该供油通道126供应至狭槽110。

在叶片式压缩机100的运行期间，当转子109与旋转轴108一起旋转时，吸入室116中的制冷剂气体经由进口117和吸入通道118被抽吸到此时处于吸气阶段的压缩室112中。吸入到压缩室112中的制冷剂气体在压缩阶段因压缩室112的容积减小而受到压缩。压缩后的制冷剂气体经由出口113从压缩室112排放到排出室107中并且随后经由排放通道125传输到排放压力区120中。传输到排放压力区120中的制冷剂气体撞击油分离筒123的外周表面并且随后在围绕油分离筒123的外周表面转动的同时被朝向油分离室122的下部引导。于是，润滑油通过离心分离与制冷剂气体分离。与制冷剂气体分离的润滑油流动通过油分离室122并且储存在储油室124中。储存在储油室124中的润滑油经由供油通道126被引导至狭槽110并且润滑叶片111与狭槽110之间的滑动部。润滑油从中被分离出的制冷剂气体在油分离筒123中向上流动并且经由排放端口119排放至叶片式压缩机100外，诸如排放至外部制冷回路（未图示）。

在日本专利申请公报No.2010-38144中公开的叶片式压缩机100中，在前壳体103中形成的吸入室116与气缸体104围绕旋转轴108布置并且在旋转轴108的轴向方向上彼此间隔开或者说彼此成并排关系设置，叶片式压缩机100的尺寸倾向于沿旋转轴108的轴向方向加大。吸入室116和气缸体104的这种布置还使气缸体104中的压缩室112与形成在前壳体103的上部中的吸入端口115之间的通道加长和弯曲，使得穿过这种加长的弯曲通道的制冷剂气体被加热，这造成吸气效率降低。

本发明旨在提供一种叶片式压缩机，该叶片式压缩机允许提高吸气效率并且允许减小叶片式压缩机在旋转轴的轴向方向上的尺寸。

发明内容

根据本发明的方面，叶片式压缩机包括具有圆筒形气缸体的壳体。气缸体中具有转子，转子安装在旋转轴上以与旋转轴一起旋转并且具有多个叶片。气缸体的内壁以及叶片形成压缩室。壳体中具有吸入端口和吸入室。吸入室与吸入端口连通并且沿旋转轴的圆周方向在气缸体与壳体之间延伸。吸入室和吸入端口沿旋转轴的径向方向与压缩室成叠置关系设置。

本发明的其他方面和优点将从结合附图所做的、通过示例的方式说明本发明的原理的下列描述中变得清楚。

附图说明

通过参照以下对当前优选实施方式的描述以及附图可以最佳地理解本发明及其目的和优点，在附图中：

图1为根据本发明的第一实施方式的叶片式压缩机的纵截面图；

图2为沿图1的线I-I截取的叶片式压缩机的横截面图；

图3为沿图1的线II-II截取的叶片式压缩机的横截面图；

图4为根据本发明的另一实施方式的叶片式压缩机的横截面图；

图5为根据背景技术的叶片式压缩机的纵截面图；以及

图6为沿图5的线III-III截取的叶片式压缩机的横截面图。

具体实施方式

下面将参照图1至图3来描述本发明的实施方式。参照图1，总体上由附图标记10指示的叶片式压缩机包括壳体11，该壳体11包括后壳体12和前壳体13。前壳体13接合至后壳体12的前端面。在本实施方式中，前壳体13包括一体地形成并且布置在后壳体12内的圆筒形气缸体14。

侧板15布置在后壳体12中并且以其前端接合至气缸体14的后端面。旋转轴16延伸穿过气缸体14并且由前壳体13和侧板15以可旋转的方式支承。唇型密封装置17A介于前壳体13与旋转轴16之间并且容置在形成于前壳体13中的密封室17中。密封装置17A密封旋转轴16并且防止制冷剂气体沿着旋转轴16的外周表面泄漏。圆筒形转子18固定地安装在旋转轴16上以与旋转轴16一起旋转。转子18布置在气缸体14中，其中，转子18的前端面面向前壳体13的端面并且转子18的后端面面向侧板15。

如图2和图3所示，气缸体14的内周表面形成为椭圆形形状。转子18中具有大致径向地延伸并且在转子18的外周表面处开口的多个狭槽18A。每个狭槽18A在其中以可滑动的方式接纳叶片19并且被供应有润滑油。

在叶片压缩机10的运行期间，当旋转轴16和转子18一起旋转并且叶片19的外端与气缸体14的内周表面接触时，转子18的外周表面、气缸体14的内壁、叶片19、前壳体13以及侧板15协同而形成多个压缩室21。在叶片式压缩机10中，其容积在增大的压缩室21处于其吸气阶段，而其容积在减小的压缩室21处于其压缩阶段。

如图1所示，后壳体12在其上部中具有吸入端口22。如图2所示，气缸体14在其外周中形成有在气缸体14的整个圆周上延伸的环形凹部14A。凹部14A以及后壳体12的内周表面协同而形成与吸入端口22连通的吸入室20。因此，吸入室20形成在气缸体14与后壳体12之间并且沿旋转轴16的周向方向延伸。吸入室20和吸入端口22沿旋转轴16的径向方向与压缩室21成叠置关系设置。

如图2所示，在气缸体14中形成有一对进口23，其中，进口23形成在制冷剂通道从吸入端口22穿过吸入室20到达相应的进口23的距离大致相同的位置处。吸入室20通过进口23与在吸气阶段的压缩室21连通。

如图3所示，气缸体14在其外周中具有在旋转轴16的相反侧上的位置处的一对凹部14B。每个凹部14B均形成有表面141B和阀安装表面142B，其中，表面141B从气缸体14的外周径向地延伸，阀安装表面142B从表面141B延伸至气缸体14的外周。凹部14B的表面141B和阀安装表面142B以及后壳体12的内周表面限定出一对排出室30。即，每个排出室30形成在气缸体14与后壳体12之间。

气缸体14中具有出口31，该出口31在阀安装表面142B中具有开口并且排出室30能够经由该开口与处于压缩阶段的压缩室21连通。每个出口31均可以通过安装至阀安装表面142B的排放阀32打开及关闭。在压缩室21中受压缩的制冷剂气体推开排放阀32并且经由出口31排放到排出室30中。

如图1所示，每个排出室30均定位成比吸入室20更靠近侧板15。吸入室20和排出室30围绕旋转轴16设置并且沿旋转轴16的轴向方向彼此间隔开，或者说彼此成并排的关系沿旋转体16的径向方向设置在气缸体14与后壳体12之间。前壳体13中具有与吸入室20和密封室17连通的连通通道25。

后壳体12在其上部中具有排放端口34。排放压力区35形成后壳体12中在侧板15后面。油分离器36设置在排放压力区35中用于将润滑油从制冷剂气体中分离出来。油分离器36设置有带底的圆筒形外壳36A。圆筒形油分离筒36B在外壳36A的顶部开口处配装并且固定在外壳36A中。外壳36A在其下部中具有油通道36C，外壳36A的内部与排放压力区35的底部部分通过该油通道36C彼此连通。侧板15和外壳36A贯穿其中具有连通通道37，该连通通道37提供排出室30与外壳36A的内部之间的流体连通。在侧板15中形成供油通道15D以将储存在排放压力区35的底部中的润滑油引导到狭槽18A中。

下面将描述根据该实施方式的叶片式压缩机10的运行。在叶片式压缩机10的运行期间，当转子18和叶片19被旋转轴16驱动而旋转时，将制冷剂气体从压缩机10的外部——诸如，从外部制冷回路（未图示）——经由吸入端口22抽吸到吸入室20中。吸进吸入室20中的制冷剂气体穿过进口23被吸入到此时处于吸气阶段的相应的压缩室21中。吸进压缩室21中的制冷剂气体在压缩阶段因压缩室21的容积减小而受到压缩。在压缩室21中压缩后的制冷剂气体经由出口31排放到相应的排出室30中。

排出室30中的压缩后的制冷剂气体经由连通通道37流动到外壳36A中，在外壳36A中，制冷剂气体撞击油分离筒36B的外周表面并且在围绕油分离筒36B的外周表面转动的同时被朝向外壳36A的下部引导。于是，润滑油通过离心分离与制冷剂气体分离。这样从制冷剂气体中分离出的润滑油流动至外壳36A的底部并且然后经由油通道36C流动至排放压力区35的底部以被储存在排放压力区35的底部中。储存在排放压力区35的底部中的润滑油经由供油通道15D被引导至狭槽18A由此因为背压而沿径向向外的方向推动叶片19。于是，每个压缩室21由任意两个相邻的压靠气缸体14的内周表面的叶片19形成并且形成在它们之间。通过狭槽18A引导的润滑油润滑叶片19和狭槽18A的滑动部。润滑油从中被分离出的制冷剂气体在油分离筒36B中向上流动并且经由排放端口34排放至叶片压缩机10的外部，诸如排放至外部制冷剂回路。

从吸入端口22吸入到吸入室20中的制冷剂气体的一部分经由连通通道25被引导到密封室17中。密封装置17A通过被引导到密封室17中的制冷剂气体来冷却，这在旋转轴16与密封装置17A间的滑动部之间提供了成功的润滑。

在吸入室20沿旋转轴16的径向方向形成在气缸体14与后壳体12之间的上述叶片式压缩机10中，由于吸入室和气缸体不需要如在以上引用的背景技术的叶片式压缩机中那样布置成并排结构，因此叶片式压缩机10在沿旋转轴16的轴向方向测量的尺寸上可以制造得比此前小。此外，由于吸入端口22、吸入室20和压缩室21设置成沿旋转轴16的径向方向彼此叠置，因此制冷剂气体被吸入到压缩室21中而不会被叶片式压缩机10中产生的热量加热，并且叶片式压缩机10中的吸入通道不需要形成弯曲的。

本发明的上述实施方式提供了下列有利的效果。

（1）吸入室20形成在气缸体14与后壳体12之间并且沿旋转轴16的周向方向延伸。吸入室20和吸入端口22与压缩室21沿旋转轴16的径向方向成叠置的关系设置。因此，不需要形成背景技术的叶片式压缩机100的吸入室，背景技术的叶片式压缩机100的吸入室与气缸体沿旋转轴的轴向方向成并排的关系设置。因此，叶片式压缩机10可以沿旋转轴16的轴向方向制造得更小。此外，由于吸入端口22、吸入室20以及压缩室21设置成沿旋转轴16的径向方向彼此叠置，因此制冷剂气体被吸入到压缩室21中而不会被叶片式压缩机10中的热量加热并且叶片式压缩机10中的吸入通道不需要形成弯曲的，这允许提高吸入效率。

（2）吸入室20和排出室30沿旋转轴16的轴向方向以并排的关系设置并且沿旋转轴16的径向方向设置在气缸体14与后壳体12之间。因此，吸入室20可以沿气缸体14的周向方向形成在任何期望的位置处。例如，在叶片式压缩机10安装在车辆上的情况下，优先考虑的事可能是叶片式压缩机10在车辆中安装就位时的吸入端口22的位置，以防止叶片式压缩机10与布置在叶片式压缩机10周围的任何辅助设备干扰。在这种情况下，吸入室20可以形成在邻近吸入端口22的位置的位置处，这使得能够提高叶片式压缩机10的设计灵活性。

（3）与吸入室20不形成在气缸体14的整个圆周上的情况相比，形成为在气缸体14的整个圆周上延伸的吸入室20使得能够确保用于吸入室20的更大的容积。

（4）吸入室20和密封室17通过连通通道25连通的结构允许将吸入到吸入室20中的制冷剂气体的一部分通过连通通道25引导至密封室17中。因此，密封室17中的制冷剂气体冷却密封装置17A并且成功地润滑旋转轴16与密封装置17A之间的滑动部。

（5）提供形成在气缸体14中与吸入室20连通的一对进口23有助于进一步提高叶片式压缩机10的吸入效率。

（6）进口23形成在制冷剂通道从吸入端口22穿过吸入室20至相应的进口23的距离大致相同的位置处，使得经由吸入端口22抽吸到吸入室20中的制冷剂气体可以均匀地流动至进口23。因此，可以限制因流动至进口23的制冷剂气体不均匀引起的吸入脉动的形成。

（7）在吸入室20形成在气缸体14的整个圆周上的结构中，吸入室20中的与吸入端口22相反并且比进口23更远离吸入端口22的空间可以用作消声器室。因此，可以更有效地限制吸入脉动的形成并且因此可以限制由于吸入脉动而引起的噪声形成。

（8）形成在气缸体14的整个圆周上的吸入室20通过沿气缸体14的周向方向将制冷剂气体吸入到吸入室20中而有助于使气缸体14的温度分布均匀。因此，可能因气缸体14的不均匀温度分布而造成的气缸体14的变形被预先防止。

（9）根据本发明的实施方式，其中，吸入室20沿旋转轴16的径向方向形成在气缸体14与后壳体12之间并且远离旋转轴16间隔开，可以限制由于通过旋转轴16的旋转产生的热量的影响而导致的吸进吸入室20中的制冷剂气体的加热。

（10）根据实施方式的叶片式压缩机10不需要具有如在背景技术的叶片式压缩机100中的位于前壳体103与前侧板105之间的吸入室，诸如116。叶片式压缩机10不需要具有背景技术的叶片式压缩机100的延伸穿过气缸体104的吸入通道，诸如118。因此，背景技术的叶片式压缩机100的前壳体103、前侧板105和气缸体104可以集成到本实施方式中的单个前壳体13中，其结果是可以减小部件的数目。

本发明可以改型成如以下例示的各种替代性实施方式。参照图4，其示出了根据本发明的替代性实施方式，相应地，附图标记20A表示吸入室并且附图标记30A表示排出室。如图所示，吸入室20A和排出室30A形成为沿气缸体140的周向方向在气缸体140与后壳体12之间延伸并且被一对隔壁40分开。气缸体140的内周表面形成为具有正圆形横截面。在叶片式压缩机10的运行期间，叶片19的外端通过转子18根据旋转轴16的旋转的旋转与气缸体140的内周表面接触。然后，转子18的外周表面、气缸体140的内周表面、叶片19、前壳体13和侧板15协同形成压缩室21A。在叶片式压缩机10中，其容积在增大的压缩室21A处于其吸气阶段，而其容积在减小的压缩室21A处于其压缩阶段。

上述成对的隔壁40形成为从气缸体140的外周径向或向外延伸。尽管未在图中示出，但隔壁40沿旋转轴16的轴向方向延伸。隔壁40以180°的角距离间隔开，使得吸入室20A和排出室30A的横截面形成为半圆形形状并且围绕气缸体140设置。

气缸体140中具有进口23A，该进口23A提供吸入室20A与处于吸气阶段的压缩室21A之间的连通。气缸体140具有在其外周表面上形成的阀安装表面141A。气缸体140还具有贯穿其中的出口31A，该出口31A在阀安装表面141A处开口并且提供压缩室21A与排出室30A之间的连通。出口31A可以通过安装在阀安装表面141A上的排放阀32打开及关闭。在压缩室21A中受到压缩的制冷剂气体推开排放阀32并且经由出口31A排放到排出室30A中。

根据上述构型，沿气缸体140的周向方向改变隔壁40的位置，可以相应地改变吸入室20A与排出室30A之间的容积比。此外，与图1中的实施方式的叶片式压缩机的情况——其中，吸入室20和排出室30形成在气缸体14与后壳体12之间并且沿旋转轴16的轴向方向以并排的关系设置——相比较，排出室30A的在旋转轴16的轴向方向上的长度增大到吸入室20A的轴向长度。换句话说，排出室30A可以形成为具有与背景技术的叶片式压缩机100中的排出室107相同的轴向长度，这允许使用其轴向长度与背景技术的叶片式压缩机100中的排放阀的轴向长度相同的排放阀。

在图1的实施方式中，除气缸体14与后壳体12之间的吸入室20之外，前壳体13中可以具有用于吸入室的空间。因此，可以形成具有加大的吸入空间的吸入室并且因此可以减小吸入脉动。

在图1的实施方式中，吸入室20可以设置在比相应的排出室30更靠近侧板15的位置处。在图1的实施方式中，吸入室20可以并非必须形成在气缸体14的整个圆周上。例如，吸入室20可以形成为在围绕气缸体14的约350°的角度范围上延伸。吸入室20的围绕气缸体14的延伸角度可以根据需要改变。

在图1的实施方式中，连通通道25可以省去。在图1的实施方式中，气缸体14可以与前壳体13分离地设置。

在图2的实施方式中，进口23的数目不限于两个。在图2的实施方式中，进口23可以形成在制冷剂通道从吸入端口22穿过吸入室20至相应的进口23的距离彼此大为不同的位置处。

Claims (7)

1.一种叶片式压缩机（10），包括：

壳体（11）；

旋转轴（16），所述旋转轴（16）由所述壳体（11）以可旋转的方式支承；

设置在所述壳体（11）中的气缸体（14、140），所述气缸体（14、140）呈圆筒形形状，其中，所述气缸体（14、140）包括：

转子（18），所述转子（18）安装在所述旋转轴（16）上以与所述旋转轴（16）一起旋转，所述转子（18）以可旋转的方式支承在所述气缸体（14、140）中并且具有多个狭槽（18A）；

多个叶片（19），所述多个叶片（19）以可滑动的方式收纳在所述转子（18）的相应的狭槽（18A）中；以及

多个压缩室（21、21A），所述多个压缩室（21、21A）由所述气缸体（14、140）的内壁与所述叶片（19）形成；

设置在所述壳体（11）中的吸入端口（22）；以及

设置在所述壳体（11）中的吸入室（20、20A），所述吸入室（20、20A）与所述吸入端口（22）连通并且沿所述旋转轴（16）的周向方向在所述气缸体（14、140）与所述壳体（11）之间延伸，其中，所述吸入室（20、20A）和所述吸入端口（22）沿所述旋转轴（16）的径向方向与所述压缩室（21、21A）成叠置关系设置。

2.根据权利要求1所述的叶片式压缩机（10），还包括：

排出室（30），所述排出室（30）形成在所述气缸体（14）与所述壳体（11）之间，其中，在所述压缩室（21）中压缩后的制冷剂气体排放到所述排出室（30）中，并且所述吸入室（20）和所述排出室（30）在所述气缸体（14）与所述壳体（11）之间沿所述旋转轴（16）的轴向方向成并排关系设置。

3.根据权利要求2所述的叶片式压缩机（10），其特征在于，所述吸入室（20）形成为在所述气缸体（14）的整个圆周上延伸。

4.根据权利要求1所述的叶片式压缩机（10），其特征在于，所述气缸体（140）与所述壳体（11）之间形成有排出室（30A），并且在所述压缩室（21A）中压缩后的制冷剂气体排放到所述排出室（30A）中，其中，所述吸入室（20A）和所述排出室（30A）设置成沿所述气缸体（140）的圆周方向在所述气缸体（140）与所述壳体（11）之间延伸并且通过朝向所述旋转轴（16）的轴向方向延伸的隔壁（40）分开。

5.根据权利要求1至4中的任一项所述的叶片式压缩机（10），还包括：

密封装置（17A），所述密封装置（17A）插置在所述壳体（11）与所述旋转轴（16）之间，其中，所述密封装置（17A）容置于形成在所述壳体（11）中的密封室（17）中，并且所述吸入室（20、20A）经由连通通道（25）与所述密封室（17）连通。

6.根据权利要求1至3中的任一项所述的叶片式压缩机（10），还包括：

多个进口（23），所述多个进口（23）与所述吸入室（20）连通并且形成在所述气缸体（14）中，其中，所述吸入室（20）中的制冷剂气体经由所述进口（23）被吸入到所述压缩室（21）中。

7.根据权利要求6所述的叶片式压缩机（10），其特征在于，所述气缸体（14）中形成有两个进口（23），其中，分别形成从所述吸入端口（22）穿过所述吸入室（20）至所述进口（23）的制冷剂通道，并且所述进口（23）形成在所述制冷剂通道的距离基本相同的位置处。