CN109578279A - 叶片式压缩机 - Google Patents

Abstract

得到一种能够抑制超过所需的背压向叶片背压室供给的叶片式压缩机。在叶片式压缩机(10)中，在区划壁(15)的缸室侧的端面，在从轴孔(15h)分离的位置形成有背压槽(15a)。叶片背压室(41)通过旋转轴(16)的旋转而相对于背压供给路的缸室(14d)侧的开口(背压供给孔(15e))和背压槽(15a)分别反复成为相对而连通的状态和不相对而不连通的状态。背压供给路的缸室(14d)侧的开口和背压槽(15a)以不会与同一叶片背压室(41)同时相对的方式相互分离设置。

Description

叶片式压缩机

技术领域

本说明书涉及叶片式压缩机。

背景技术

如日本特开2002-250291号公报(专利文献1)所公开那样，在叶片式压缩机中，旋转轴及转子以能够在缸室内旋转的方式设置。在转子形成有叶片槽，在叶片槽中以能够出入的方式设置有叶片。叶片的底面(径向上的叶片的内侧端部)与叶片槽之间的空间成为叶片背压室，向叶片背压室供给润滑油。

在区划缸室的区划壁(侧缸体)形成有轴孔、背压槽(冲洗槽)及背压供给路(高压供给路)。旋转轴插入于轴孔。背压槽及背压供给路在区划壁中的缸室侧的端面开口。背压槽及背压供给路的缸室侧的开口伴随于转子的旋转而与上述叶片背压室连通或不连通。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2002-250291号公报

发明内容

发明所要解决的课题

在专利文献1所公开的叶片式压缩机中，形成于区划壁(侧缸体)的轴孔和背压槽(冲洗槽)以相互连续的方式在径向上排列而一体设置。由于轴孔和背压槽以相互相连的方式一体化，所以供给到轴孔(轴承)的润滑油会直接向背压槽流入。在该结构的情况下，例如在从吸入行程到压缩行程的初期之间的区间等必要背压低的区间中，有可能向叶片背压室供给超过所需的背压。

本说明书的目的在于公开一种能够通过抑制超过所需的背压向叶片背压室供给来谋求动力消耗量的减少的叶片式压缩机。

用于解决课题的方案

基于本公开的叶片式压缩机，具备：壳体，具有缸部；区划壁，具有轴孔，与上述缸部一起区划缸室；旋转轴，至少一部分插入于上述轴孔内；转子，以能够在上述缸室内与上述旋转轴一体旋转的方式设置，形成有多个叶片槽；及多个叶片，分别以能够出入的方式设置于各上述叶片槽，在上述缸室内通过上述区划壁、上述转子及多个上述叶片而形成有多个压缩室，将在上述压缩室内被压缩后的制冷剂向外部排出的排出区域相对于上述区划壁形成于与上述缸室相反的一侧，各上述叶片的底面与各上述叶片槽之间成为叶片背压室，在上述区划壁设置有背压供给路，该背压供给路在上述区划壁中的上述缸室侧的端面开口，能够将积存于上述排出区域内的润滑油向上述叶片背压室供给，在上述区划壁的上述缸室侧的上述端面，在从上述轴孔分离的位置形成有2个以上的与上述叶片背压室相对且连通的背压槽，上述叶片背压室通过上述旋转轴的旋转而相对于上述背压供给路的上述缸室侧的开口和上述背压槽分别反复成为相对而连通的状态和不相对而不连通的状态，上述背压供给路的上述开口和上述背压槽以不会与同一上述叶片背压室同时相对的方式相互分离设置。

根据具备上述结构的叶片式压缩机，由于背压槽形成于从轴孔分离的位置，并且背压供给路的开口和背压槽以不会与同一叶片背压室同时相对的方式相互分离设置，所以能够抑制超过所需的背压向叶片背压室供给，能够谋求动力消耗量的减少。

在上述叶片式压缩机中，可以是，上述背压供给路的上述开口具有在上述区划壁的上述缸室侧的端面上形成的槽部和具有比上述槽部小的开口面积且相对于上述槽部设置于上述排出区域侧的细孔部。

也可以通过采用上述结构来调整背压供给路的开口与叶片背压室连通的区间。

在上述叶片式压缩机中，可以是，上述背压供给路的上述开口设置有多个，多个上述开口以在周向上相互排列的方式形成。

也可以通过采用上述结构来调整背压供给路的开口与叶片背压室连通的区间。

发明效果

根据具备上述结构的叶片式压缩机，能够抑制超过所需的背压向叶片背压室供给，能够谋求动力消耗量的减少。

附图说明

图1是示出实施方式1的叶片式压缩机10的剖视图。

图2是沿着图1中的II-II线的向视剖视图。

图3是沿着图1中的III-III线的向视剖视图。

图4是示出从实施方式1的叶片式压缩机10所具备的区划壁15的表面15s侧观察该区划壁15时的状况的图。

图5是示出实施方式1的叶片式压缩机10中的压力的流动的图。

图6是示出从比较例的叶片式压缩机10Z所具备的区划壁15的表面15s侧观察该区划壁15时的状况的图。

图7是示出比较例的叶片式压缩机10Z中的压力的流动的图。

图8是示出从实施方式2的叶片式压缩机10M所具备的区划壁15的表面15s侧观察该区划壁15时的状况的图。

图9是示出从实施方式3的叶片式压缩机10N所具备的区划壁15的表面15s侧观察该区划壁15时的状况的图。

具体实施方式

以下，参照附图对用于实施发明的方式进行说明。在以下的说明中，对同一部件及相当部件标注同一附图标记，有时不反复进行重复的说明。

[实施方式1]

(叶片式压缩机10)

参照图1～图5，对实施方式1的叶片式压缩机10进行说明。图1是示出叶片式压缩机10的剖视图。图2是沿着图1中的II-II线的向视剖视图，图3是沿着图1中的III-III线的向视剖视图。

叶片式压缩机10具备壳体11、区划壁15(图1)、旋转轴16、转子18及多个叶片19。壳体11包括后壳体12及前壳体13。后壳体12具有周壁12a(图2、图3)，前壳体13具有缸部14及底壁部13p(图1)。缸部14与底壁部13p一体形成。缸部14形成为筒状，配置于后壳体12的周壁12a的内侧。前壳体13以使底壁部13p堵住后壳体12的开口部的方式固定于后壳体12。

区划壁15(也称作后侧板)具有大致圆盘状的形状，配置于后壳体12的周壁12a的内侧(图1)。区划壁15具有相对于轴向(旋转轴16的轴心O延伸的方向)正交的表面15s。区划壁15固定于缸部14的后端，从而区划壁15与缸部14一起区划缸室14d。缸室14d位于区划壁15的表面15s与底壁部13p的表面13s(图1)之间。

前壳体13具有轴孔13h，区划壁15具有轴孔15h，旋转轴16插入于轴孔13h、15h。旋转轴16可以以穿过形成于区划壁15的轴孔15h的方式插通于轴孔15h，也可以以旋转轴16的至少一部分位于轴孔15h内的方式插入于轴孔15h。前壳体13及区划壁15将旋转轴16支承为能够旋转。在旋转轴16与前壳体13之间设置有唇密封型的轴封装置17a。旋转轴16以贯通缸室14d的方式配置。轴封装置的内侧的空间相当于唇室。转子18以能够在缸室14d内与旋转轴16一体旋转的方式设置。转子18的前端面与底壁部13p的表面13s相对，转子18的后端面与区划壁15的表面15s相对。

如图2及图3所示，缸部14的内周面14c具有椭圆状的形状，转子18的外周面18c具有正圆状的形状。在转子18的外周面18c形成多个叶片槽18a。在多个叶片槽18a中分别以能够出入的方式设置有多个叶片19。各叶片19的底面与各叶片槽18a之间成为叶片背压室41。向多个叶片槽18a(叶片背压室41)分别供给后述的排出区域35(图1)内的润滑油。

伴随于旋转轴16及转子18的旋转，叶片19的顶端与缸部14的内周面14c接触。在缸室14d内形成多个压缩室21。由转子18的外周面18c、缸部14的内周面14c、多个叶片19、底壁部13p的表面13s(图1)及区划壁15的表面15s(图1)形成多个压缩室21。

如图1及图2所示，在后壳体12形成有吸入口22。在吸入口22的内侧设置有逆止阀(未图示)。在缸部14形成有凹部14a及一对吸入孔23(图2)。凹部14a在缸部14的外周面的周向上的整周延伸。由凹部14a及后壳体12的内周面区划出吸入空间20。在吸入行程时，压缩室21与吸入空间20经由吸入孔23而连通。

如图1及图3所示，在缸部14形成有一对凹部14b(图3)。一对凹部14b隔着旋转轴16而相互位于相反侧。由一对凹部14b及后壳体12的内周面区划出一对排出室30。在缸部14形成有一对排出口31(图3)。排出口31通过排出阀32而进行开闭。

在压缩室21中被压缩后的制冷剂气体推开排出阀32而经由排出口31向排出室30排出。排出室30位于比吸入空间20靠后方侧处，吸入空间20与排出室30在轴向上形成于互相不同的位置。吸入空间20位于比排出室30接近底壁部13p处，排出室30位于比吸入空间20接近区划壁15处。

在后壳体12形成有排出口34。在相对于区划壁15而与缸室14d相反的一侧形成有排出区域35。在排出区域35内设置有油分离器36。在区划壁15形成有连通路37，连通路37使排出室30与油分离器36连通。油分离器36将制冷剂气体中包含的润滑油分离。排出室30内的制冷剂通过连通路37及油分离器36而向排出区域35排出，并从排出口34向外部输送。

在区划壁15形成有油通路15d1、环状通路15d2、油通路15d3、15d4、15d5及一对背压供给孔15e。油通路15d1、环状通路15d2及油通路15d3、15d4、15d5相当于“背压供给路”，背压供给孔15e相当于“背压供给路的缸室14d侧的开口”。环状通路15d2以包围轴孔15h的方式形成，油通路15d1使排出区域35的底部与环状通路15d2连通。旋转轴16的后端位于油通路15d4的内侧。油通路15d3使环状通路15d2与油通路15d4连通。油通路15d5使环状通路15d2与背压供给孔15e(背压供给路的缸室14d侧的开口)连通。

(叶片背压室41)

如上所述，各叶片19的底面与各叶片槽18a之间成为叶片背压室41(图2、图3)。叶片19根据叶片背压室41内的压力变化而相对于叶片槽18a出入。

(前侧的背压槽13a)

在前壳体13的底壁部13p的表面13s上，在从轴孔13h分离的位置形成有一对背压槽13a(图1、图2)。一对背压槽13a都呈圆弧状延伸，且互相独立。在一对背压槽13a之间设置有非连续部分13ac(图2)。一对背压槽13a隔着非连续部分13ac而在周向上相互分离。

图2是沿着图1中的II-II线的向视剖视图。若基于图1所示的II-II线的位置及向视方向，则背压槽13a及非连续部分13ac在图2中本来不会出现。为了便于说明而将背压槽13a及非连续部分13ac在图2中图示出。

(后侧的背压槽15a)

图4是示出从区划壁15的表面15s侧观察该区划壁15时的状况的图。在区划壁15的形成缸室14d的表面15s(区划壁15的缸室14d侧的端面)上，在从轴孔15h分离的位置形成有一对背压槽15a(15a1、15a2)。一对背压槽15a都呈圆弧状延伸。在一对背压槽15a之间设置有非连续部分15ac(图3)。一对背压槽15a隔着非连续部分15ac而在周向上相互分离。在非连续部分15ac设置有后述的背压供给孔15e。

(背压供给孔15e)

参照图4，在区划壁15也设置有一对背压供给孔15e(15e1、15e2)。一对背压供给孔15e分别是“上述背压供给路的缸室14d侧的开口”。一对背压供给孔15e在区划壁15的缸室14d侧的端面(表面15s)开口，经由油通路15d5而连通于环状通路15d2(图1)。背压供给孔15e设置于非连续部分15ac(图4)。

叶片背压室41通过旋转轴16的旋转而相对于背压供给孔15e(上述背压供给路的缸室14d侧的开口)和背压槽15a分别反复成为相对而连通的状态和不相对而不连通的状态。在本实施方式中，背压供给孔15e(上述背压供给路的缸室14d侧的开口)和背压槽15a以不会与同一叶片背压室41同时相对的方式相互分离设置。背压槽13a、15a从压缩行程的初期到中期与叶片背压室41连通。非连续部分13ac、15ac处于相当于排出行程的位置。在叶片背压室41仅与非连续部分13ac、15ac相对的状态下，叶片背压室41不与背压槽13a、15a连通。背压槽13a、15a的周向长度设定为在周向上相互相邻的2个叶片背压室41能够经由1个背压槽13a及1个背压槽15a而互相连通的值(图2)。

(高压气体供给通路15f)

如图1所示，在区划壁15的上部形成有高压气体供给通路15f。高压气体供给通路15f将排出区域35的上部(制冷剂气体气氛)与背压槽15a连通。高压气体供给通路15f具有位于排出区域35侧的大径部15g和位于背压槽15a侧的小径部15j。在大径部15g与小径部15j之间形成有阀孔。在大径部15g内以能够对该阀孔进行开闭的方式收纳有球状的阀芯33。阀芯33由弹簧33s向开阀方向施力。在叶片式压缩机10起动之后，当排出区域35的压力成为预定值以上时，阀芯33将高压气体供给通路15f(阀孔)封闭。

(叶片式压缩机10的作用)

参照图2，当转子18与叶片19一起旋转时，形成压缩室21的一对叶片19中的在先的叶片19通过吸入孔23的始端。吸入空间20内的制冷剂气体通过吸入孔23而向压缩室21内流入。当形成压缩室21的一对叶片19中的在后的叶片19通过完了吸入孔23后，在该压缩室21中压缩行程开始而压缩制冷剂气体。

在先的叶片19通过排出口31(图3)，由此，开始排出行程。压缩后的制冷剂气体将排出阀32打开，通过排出口31而向排出室30排出。排出到排出室30的制冷剂气体在连通路37内流动，制冷剂气体中包含的油被油分离器36分离。制冷剂气体中包含的油(润滑油)积存于排出区域35的底部，制冷剂气体通过排出口34而向外部回路输送。

在叶片式压缩机10停止的状态下，排出区域35的压力与叶片背压室41的压力均衡。阀芯33由弹簧33s施力而未将高压气体供给通路15f封闭。若在该状态下起动叶片式压缩机10，则会从排出口31经由连通路37向排出区域35供给排出压力相当的压缩气体。排出压力相当的压缩气体经由高压气体供给通路15f及背压槽15a而向叶片背压室41供给。叶片19以合适的背压压接于缸部14的内周面14c。在刚起动后能够防止叶片19的跳动(颤振)，能够合适地进行压缩动作及转子18与叶片19的滑动面等的润滑动作。在叶片式压缩机10起动后，经过预定时间而排出区域35内的压力上升，当作用于阀芯33的前后的差压超过弹簧33s的作用力时，阀芯33将高压气体供给通路15f封闭。

图5是示出叶片式压缩机10中的压力的流动的图。积存于排出区域35(图1)的底部的具有排出压力(高压)的润滑油从排出区域35的底部向油通路15d1、环状通路15d2、油通路15d3、15d4及轴孔15h流动。润滑油之后从轴孔15h流过区划壁15的表面15s中的轴孔15h与背压槽15a之间的空隙(间隙)内，向背压槽15a供给。积存于排出区域35的底部的具有排出压力(高压)的润滑油在通过这些通路从而被减压后的状态下向背压槽15a供给。在叶片式压缩机10运转时，这样减压后的润滑油通过背压槽15a而向叶片背压室41供给，叶片19向突出的方向受到施力。

另外，积存于排出区域35(图1)的底部的具有排出压力(高压)的润滑油从排出区域35的底部通过油通路15d1、环状通路15d2及油通路15d5而大致维持着高压的状态向背压供给孔15e供给。润滑油之后流过区划壁15的表面15s中的背压供给孔15e与背压槽15a之间的空隙(间隙)内，向背压槽15a供给。积存于排出区域35的底部的具有排出压力(高压)的润滑油在区划壁15的表面15s中的背压供给孔15e与背压槽15a之间的空隙(间隙)内流动时被减压，以被减压后的状态向背压槽15a供给。在叶片式压缩机10运转时，这样减压后的润滑油通过背压槽15a而向叶片背压室41供给，叶片19向突出的方向受到施力。

在压缩行程中，形成高压的压缩室的叶片19受到来自缸部14的内周面14c的应力而向径向内侧移动。由在叶片槽18a内移动的叶片19的底面向叶片背压室41内的润滑油作用压力。润滑油从叶片背压室41流出，经由背压槽15a(及背压槽13a)而向压力相对低的叶片背压室41(压缩室(低压))流入。背压槽13a内的润滑油流过底壁部13p的表面13s中的背压槽13a与轴孔13h之间的空隙(间隙)内，向轴封装置17a供给。这样，叶片背压室41内的压力能够经由背压槽13a、15a而合适地调整。

如上所述，在本实施方式中，背压供给孔15e(上述背压供给路的缸室14d侧的开口)和背压槽15a以不会与同一叶片背压室41同时相对的方式相互分离设置。即，在背压槽15a与叶片背压室41的连通状态消除之后，形成背压供给孔15e与叶片背压室41的连通状态。在背压供给孔15e与叶片背压室41的连通状态消除之后，形成背压槽15a与叶片背压室41的连通状态。

在叶片式压缩机10中，1个叶片背压室41不会与背压槽15a和背压供给孔15e双方同时连通，来自背压供给孔15e的高压不会直接向背压槽15a供给。由于来自背压供给孔15e的高压不会直接向背压槽15a(及背压槽13a)供给，所以背压槽15a(及背压槽13a)的压力不会上升为超过所需，抑制了超过所需的背压向叶片背压室41供给。因此，根据叶片式压缩机10，实现了动力消耗量的减少，也能够抑制叶片19、缸部14等各构件的耐用寿命变短。

[比较例]

图6是示出从比较例的叶片式压缩机10Z所具备的区划壁15的表面15s侧观察该区划壁15时的状况的图，对应于实施方式1的图4。在叶片式压缩机10Z中，一对背压槽15a(15a1、15a2)经由区划壁15中的形成有轴孔15h的部分而互相连通。背压供给孔15e与背压槽15a以能够与同一叶片背压室41同时相对的方式设置。

图7是示出叶片式压缩机10Z中的压力的流动的图。在比较例的情况下，由于轴孔15h与背压槽15a直接连通，所以从轴孔15h经由背压槽15a向叶片背压室41供给的润滑油的压力比实施方式1的情况高。另外，由于存在背压供给孔15e与背压槽15a同时连通的区间，所以从背压供给孔15e经由背压槽15a向叶片背压室41供给的润滑油的压力也比实施方式1的情况高。在该结构的情况下，与实施方式1的情况不同，例如从吸入行程到压缩行程的初期之间的区间等必要背压低的区间中有可能向叶片背压室供给超过所需的背压。

[实施方式2]

图8是示出从实施方式2的叶片式压缩机10M所具备的区划壁15的表面15s侧观察该区划壁15时的状况的图，对应于实施方式1的图4。

在实施方式2的叶片式压缩机10M中，一对背压供给孔15e(15e1、15e2)(上述背压供给路的缸室14d侧的开口)都具有槽部15eg及细孔部15eh。槽部15eg形成于区划壁15的缸室14d侧的端面(表面15s)上。细孔部15eh具有比槽部15eg小的开口面积，形成于槽部15eg的内侧。细孔部15eh相对于槽部15eg设置于排出区域35侧。

也可以通过采用该结构来调整背压供给孔15e与叶片背压室41连通的区间。例如，在叶片背压室41既不与背压槽15a连通也不与背压供给孔15e连通的状态下，根据叶片19的移动而变化的叶片背压室41的体积(体积变化量)变大。也可以通过采用本实施方式的结构来加长背压供给孔15e能够与叶片背压室41连通的区间，从而抑制产生这样的体积变化。

[实施方式3]

图9是示出从实施方式3的叶片式压缩机10N所具备的区划壁15的表面15s侧观察该区划壁15时的状况的图，对应于实施方式1的图4。

在实施方式3的叶片式压缩机10N中，在区划壁15设置有第1背压供给孔15e(15e1)和第2背压供给孔15k(15k1)作为上述背压供给路的多个开口，第1背压供给孔15e(15e1)和第2背压供给孔15k(15k1)以在周向上相互排列的方式形成。另外，在区划壁15设置有第1背压供给孔15e(15e2)和第2背压供给孔15k(15k2)作为上述背压供给路的多个开口，第1背压供给孔15e(15e2)和第2背压供给孔15k(15k2)以在周向上相互排列的方式形成。也可以通过采用这些结构来调整背压供给孔(15e、15k)与叶片背压室41连通的区间。与实施方式2的情况同样，能够抑制可能在叶片背压室41产生的体积变化。

[其他实施方式]

在上述的各实施方式中，2个排出口31以相对于旋转轴16互相位于相反侧的方式设置，与此相配合，背压槽15a和背压供给孔15e也各设置有2个。背压槽15a和背压供给孔15e(上述背压供给路的开口)的配置数量也可以配合排出口31的数量而为1个，还可以为3个以上。

在前壳体13中，底壁部13p与缸部14一体形成，但也可以取代该结构而设为如下结构：将底壁部13p作为前侧板而与缸部14分体地形成，在轴向上空出间隔而配置的前侧板与区划壁15之间配置缸部14。

以上，虽然对实施方式进行了说明，但上述的公开内容在所有方面都是例示而非限制性的内容。本发明的技术的范围由权利要求书来表示，意在包含与权利要求等同的含义及范围内的所有变更。

标号说明

10、10M、10N、10Z 叶片式压缩机，11 壳体，12 后壳体，12a 周壁，13 前壳体，13a、15a 背压槽，13h、15h 轴孔，13p 底壁部，13s、15s 表面，14 缸部，14a、14b 凹部，14c 内周面，14d 缸室，15 区划壁，15d1、15d3、15d4、15d5 油通路，15d2 环状通路，15e、15k 背压供给孔，15eg 槽部，15eh 细孔部，15f 高压气体供给通路，15g 大径部，15j 小径部，16 旋转轴，17a 轴封装置，18 转子，18a 叶片槽，18c 外周面，19 叶片，20 空间，21 压缩室，22 吸入口，23 吸入孔，30 排出室，31 排出口，32 排出阀，33 阀芯，33s 弹簧，34 排出口，35 排出区域，36 油分离器，37 连通路，41 叶片背压室，O 轴心。

Claims (3)

1.一种叶片式压缩机，具备：

壳体，具有缸部；

区划壁，具有轴孔，与所述缸部一起区划缸室；

旋转轴，至少一部分插入于所述轴孔内；

转子，以能够在所述缸室内与所述旋转轴一体旋转的方式设置，形成有多个叶片槽；及

多个叶片，分别以能够出入的方式设置于各所述叶片槽，

在所述缸室内通过所述区划壁、所述转子及多个所述叶片而形成有多个压缩室，

将在所述压缩室内被压缩后的制冷剂向外部排出的排出区域相对于所述区划壁形成于与所述缸室相反的一侧，

各所述叶片的底面与各所述叶片槽之间成为叶片背压室，

在所述区划壁设置有背压供给路，该背压供给路在所述区划壁中的所述缸室侧的端面开口，能够将积存于所述排出区域内的润滑油向所述叶片背压室供给，

在所述区划壁的所述缸室侧的所述端面，在从所述轴孔分离的位置形成有2个以上的与所述叶片背压室相对且连通的背压槽，

所述叶片背压室通过所述旋转轴的旋转而相对于所述背压供给路的所述缸室侧的开口和所述背压槽分别反复成为相对而连通的状态和不相对而不连通的状态，所述背压供给路的所述开口和所述背压槽以不会与同一所述叶片背压室同时相对的方式相互分离设置。

2.根据权利要求1所述的叶片式压缩机，

所述背压供给路的所述开口具有在所述区划壁的所述缸室侧的端面上形成的槽部和具有比所述槽部小的开口面积且相对于所述槽部设置于所述排出区域侧的细孔部。

3.根据权利要求1或2所述的叶片式压缩机，

所述背压供给路的所述开口设置有多个，

多个所述开口以在周向上相互排列的方式形成。