CN1095942C - 螺旋叶片式压缩机 - Google Patents

Abstract

本发明的螺旋叶片式压缩机，具有被固定的工作缸20、偏心配置在该工作缸20内的滚柱21、在该滚柱21与工作缸20之间具有沿工作缸轴向划分成多个压缩室23的螺旋状叶片22的螺旋式压缩机构部。在工作缸20的内周面形成螺旋状叶片槽29，在叶片槽29内嵌入螺旋状叶片22，利用滚柱21的偏心旋转而使被压缩流体向工作缸轴向移动并进行压缩。本发明可使滚柱薄壁化，减小旋转质量，无需防自转机构，结构简单且装配简便。

Description

螺旋叶片式压缩机

本发明涉及例如构成空调机制冷循环的压缩机，尤其涉及在工作缸的轴向把被压缩流体连续压缩的螺旋叶片式压缩机。

对于室内冷暖用空调机或冷库、冷柜等具有装入制冷循环且在该制冷循环中压缩制冷剂的压缩机。作为这种压缩机，虽然往复式压缩机和旋转式压缩机正在普及，但最近，正开发一种在压缩机构部采用螺旋叶片的螺旋叶片式压缩机。

采用这种压缩机，可消除现有的往复式或旋转式压缩机中的密封性不良等问题，从而通过较简单的结构提高密封性，进行高效率的压缩，并使零件的制造及装配容易化。

作为螺旋叶片式压缩机，具体结构有2种。

一种结构是，将偏心旋转的滚柱容纳在固定的工作缸内，在该滚柱的外周面形成叶片槽，卡合叶片，将作为被压缩流体的制冷剂气体导入在工作缸与滚柱及叶片间形成的压缩室进行压缩。

即，在构成如图10所示的密封箱1内具有压缩机构部2和通过旋转轴3而驱动该压缩机构部2的电动机部4。压缩机构部2具有固定在密封箱1内的工作缸5、偏心容纳在该工作缸5内的滚柱6和夹装在该滚柱6与工作缸5之间的作为螺旋叶片的螺旋状叶片7。在工作缸5与滚柱6之间，沿工作缸轴向由该螺旋叶片7划分成多个压缩室8。

螺旋叶片7绕装、容纳在形成于滚柱6外周面的螺旋状叶片槽7a中，而螺旋叶片7气密性地与工作缸5的内周面接触。另外，滚柱6安装在旋转轴3的曲柄部3a上。

该旋转轴3构成有从电动机部4伸出的输出轴，由电动机部4的旋转驱动使旋转轴3旋转，其旋转力传递给滚柱6而使滚柱6作偏心旋转。

在滚柱6的外周面形成叶片槽7a，且在该叶片槽7a内容纳螺旋叶片7的叶片支承结构中，安装防自转机构9，以便在工作缸5内使滚柱6偏心旋转时不使滚柱6自转，而仅使滚柱6作公转。作为这种防自转机构9，有十字环等。

另一种结构是，在旋转的工作缸内偏心配置滚柱，在该滚柱的外周面形成螺旋状的叶片槽，卡合螺旋叶片，使滚柱与工作缸的旋转同步旋转，将制冷剂气体导入在工作缸与滚柱及叶片之间形成的压缩室进行压缩。

但是，上述2种的螺旋叶片式压缩机有着如下的缺点。即，前者是，为在作为旋转体的滚柱上设置卡合叶片的叶片槽，滚柱壁要厚，从而该滚柱的旋转质量就大，因此，随着滚柱的公转而产生较大的振动。

此外，为了在滚柱外周面形成叶片槽7a且在该叶片槽7a内容纳螺旋叶片7而使滚柱6公转，需要防止滚柱6自转的防自转机构9，因此，零件数增加，且滑动部也增加，从而有损于压缩机功能，给压缩机性能带来不良影响，成为成本上升的原因。另外，使压缩机构部2的装配结构复杂化，装配作业费时，需要很多劳力。

而后者，为了在与工作缸作同步旋转的旋转体的滚柱上设置卡合叶片的叶片槽，滚柱壁也要厚，从而该滚柱的旋转质量就大，因此，随着滚柱的公转而产生较大的振动。

另外，螺旋叶片式压缩机要求压缩容量的大容量化。然而，若为实现大容量化而将压缩机做得大型化，则滚柱的旋转质量及振动更大，且用于降低该振动的平衡块也要大。因此，较大的平衡块的配置空间就成为问题，且若用变换器做成高速旋转，则有因旋转轴的挠曲而产生的振动加剧，或轴承早期磨损及损伤的影响问题。

因此，不管是哪一种结构，都希望滚柱的壁厚做得较薄，做成较小的旋转质量，但这里，只要采用设有叶片槽的结构就不能满足要求。

本发明的第1目的在于，提供一种使螺旋压缩机构部的装配结构简单化而容易装配的螺旋叶片式压缩机。

本发明的第2目的在于，提供一种通过将旋转体的偏心质量做得较小而可减小振动的螺旋叶片式压缩机。

本发明的第3目的在于，提供一种使旋转体的旋转质量减小、不会影响制造而实现压缩容量大容量化的螺旋叶片式压缩机。

本发明的第4目的在于，提供一种既减少旋转体的旋转质量获得压缩容量的大容量化又可将压缩容量再增大的螺旋叶片式压缩机。

第1发明包括：第1圆筒状构件；相对于第1圆筒状构件偏心配置在所述第1圆筒状构件外侧的第2圆筒状构件；使所述第1圆筒状构件与所述第2圆筒状构件相对旋转的驱动装置；配置在所述第1圆筒状构件与所述第2圆筒状构件之间的螺旋状叶片，其特征在于，将所述第1圆筒状构件及第2圆筒状构件中的一方固定，将另一方做成旋转自如，在形成于所述固定侧的圆筒状构件上的叶片槽内嵌入自由突出、退缩的所述叶片，通过所述旋转侧的圆筒状构件的偏心旋转，使被压缩流体向所述各圆筒状构件的轴向移动并进行压缩。

第2发明是：在上述第1发明中，作为第1圆筒状构件是被固定的工作缸，作为第2圆筒状构件是偏心配置在该工作缸内的滚柱，所述工作缸，在其内周面形成螺旋状叶片槽，在所述叶片槽内嵌入螺旋状叶片，利用所述滚柱的偏心旋转而使被压缩流体向工作缸轴向移动并进行压缩。

第3发明是：在上述第1发明中，作为第2圆筒状构件是被固定的圆筒体，作为第1圆筒状构件是由一端封闭、另一端开口的筒状体所构成的、遮住所述圆筒体外周围而配置的可动工作缸，通过使可动工作缸相对于所述圆筒体偏心旋转，将被压缩流体导入所述压缩室并进行压缩。

第4发明是，在上述第3发明中还包括：由一端封闭、另一端开口的筒状体所构成的、遮住所述可动工作缸的外周围而配置的固定工作缸；夹装在所述圆筒体的外周面与所述可动工作缸的内周面之间的螺旋状内侧叶片；在所述圆筒体的外周面与可动工作缸的内周面及所述内侧叶片之间形成的内侧压缩室；夹装在所述可动工作缸的外周面与固定工作缸的内周面之间的螺旋状外侧叶片；在所述可动工作缸的外周面与固定工作缸的内周面及所述外侧叶片之间形成的外侧压缩室，通过使可动工作缸相对于所述圆筒体偏心旋转，分别将被压缩流体导入所述内侧压缩室与外侧压缩室并进行压缩。

采用第1发明，可将偏心转动的构件的壁厚做得较薄，且可将偏心质量做得较小。其结果，可减小振动。

采用第2发明，可将滚柱薄壁化而使旋转质量减小，同时无需防自转机构而使零件数减少，使螺旋式压缩机构部的结构简单化，可简单装配。

采用第3发明，可达到将旋转体薄壁化而使该旋转质量减小、不会影响制造而能实现大压缩容量化。

采用第4发明，可减小旋转体的旋转质量获得大容量化，并可用双缸化使压缩容量再增大。

图1是表示本发明第1实施例的螺旋叶片式压缩机的纵剖视图。

图2是本发明第2实施例的螺旋叶片式压缩机的纵剖视图。

图3是表示图2螺旋叶片式压缩机变形例的主要部分的纵剖视图。

图4是本发明第3实施例的螺旋叶片式压缩机的纵剖视图。

图5是表示图4螺旋叶片式压缩机变形例的主要部分的纵剖视图。

图6是表示图4螺旋叶片式压缩机变形例的主要部分的纵剖视图。

图7是表示图4螺旋叶片式压缩机变形例的主要部分的纵剖视图。

图8是表示图4螺旋叶片式压缩机变形例的主要部分的纵剖视图。

图9是表示图4螺旋叶片式压缩机变形例的主要部分的纵剖视图。

图10是表示现有的螺旋叶片式压缩机的纵剖视图。

图1是表示本发明螺旋叶片式压缩机的第1实施例的螺旋叶片式压缩机10的纵剖视图。该立式的螺旋叶片式压缩机10具有圆筒状等的筒状密封箱11，在该密封箱11内容纳有螺旋叶片式压缩机构部12与电动机部13。

电动机部13包括压入固定在密封箱11内的电动机定子15与旋转自如地容纳在该电动机定子15内的电动机转子16。电动机转子16一体地安装在作为输出轴的旋转轴17上。这样，通过向该电动机部13通电来驱动电动机部13，从而使电动机转子16旋转驱动。

另外，压缩机构部12具有：固定在密封箱11内的工作缸20；作为偏心设置在该工作缸20内的旋转体的滚柱21；夹装在该滚柱21与工作缸20之间的螺旋状叶片22。在工作缸20与滚柱21之间，由该螺旋叶片22沿工作缸轴向形成多个压缩室23。

工作缸20具有在筒状的工作缸体20a上向外方突出的凸缘状或托架状的安装部20b，该安装部20b抵接、固定在密封箱11的箱内壁上。在工作缸20的两端部固定主轴承25及副轴承26，由该主轴承25及副轴承26封住工作缸20的两端部。也可将主轴承25及副轴承26的一方与工作缸20一体成形。

由所述主轴承25及副轴承26旋转自如地支承旋转轴17。旋转轴17在两轴承25、26间形成曲柄部27，在该曲柄部27上安装有滚柱21。曲柄部27在两轴承25、26间至少设置1个，具体地说，在旋转轴17的轴向分开设置一对。成对的曲柄部27，一个配置在主轴承25附近，另一个配置在副轴承26附近。可由成对的曲柄部27稳定地使滚柱21作偏心旋转运动。

安装在旋转轴17的曲柄部27上的滚柱21以偏心量e偏心设置，以与工作缸20的内周面接触，而在所述工作缸20的内周面形成有螺旋状的叶片槽29。在工作缸内周面上形成的叶片槽29的横截面做成例如大致矩形，叶片槽29的槽距在工作缸20的轴向逐渐变小。

另外，在形成于工作缸内周面上的叶片槽29内容纳有螺旋叶片22。螺旋叶片22也与叶片槽29的槽距相同，叶片间距从叶片一端向另一端在工作缸轴向变小。螺旋叶片22气密性地与圆筒状滚柱21接触。螺旋叶片22的截面形状做成与叶片槽29对应的互补形形状(補形形状)，并形成大致矩形形状。

螺旋叶片22也可在叶片外径侧的叶片顶端使其具有圆形，以便利用滚柱21的偏心旋转在形成于工作缸内周面的叶片槽29内圆滑地出入、滑动。另外，也可使螺旋叶片22的叶片内径侧具有圆形，以便气密且圆滑地与滚柱21外周面接触。

螺旋叶片22可由塑料材料、聚四氟乙烯等的氟化乙烯树脂材料或氟化塑料材料形成。为使螺旋叶片22圆滑并顺利地在叶片槽29内滑动，也可将塑料材料或氟化材料、氟化乙烯树脂材料做成预先浸渍了油的油浸结构，提高油润滑性能。

在工作缸20与滚柱21之间，由所述螺旋叶片22沿工作缸轴向划分成多个压缩室23。各压缩室23的体积，因滚柱21的偏心旋转而连续变化，从而使容积从副轴承16侧到主轴承25侧向工作缸轴向螺旋状地变小，将作为被压缩流体的制冷剂压缩。

副轴承26侧的压缩室23形成低压侧，该低压侧压缩室23的体积，随着滚柱21的偏心旋转而在工作缸轴向向主轴承25侧螺旋状移动的期间逐渐连续变化，以压缩制冷剂，压缩后的制冷剂从主轴承25侧的高压侧压缩室23经主轴承25的排出口30而排出到密封箱11内。排到密封箱11内的制冷剂通过电动机部13的间隙而向上流动，并由排出管31排到密封箱11外。

此外，在工作缸20的副轴承26侧形成流入口32，吸入管33伸入到该流入口32内。吸入管33气密地贯通密封箱11而被引导到工作缸20内，工作缸20的流入口32做成开口。

另外，符号35是贮存在密封箱11的底部内作为润滑油的冷冻机油。

下面说明立式螺旋叶片式压缩机10的作用。

通过向螺旋叶片式压缩机10的电动机部13通电来起动电动机部13，使电动机转子16旋转驱动。该电动机转子16的旋转力通过作为输出轴的旋转轴17而传递给曲柄部27，并使滚柱21以偏心量e作偏心旋转。通过该滚柱21的偏心旋转，滚柱21一面与工作缸20的内周面接触一面作偏心旋转运动，且一面作公转一面作自转。

通过所述滚柱21的偏心旋转，因螺旋叶片22而在工作缸20与滚柱21之间形成的各压缩室23一面向工作缸轴向螺旋状移动一面作体积变化，从而使容积逐渐变小。因各压缩室23的体积变化，通过吸入管33而流入副轴承26侧的低压侧压缩室23的制冷剂在压缩室23沿工作缸轴向变化期间逐渐且连续地压缩而被高压化，从主轴承25侧的高压侧压缩室23排到密封箱11内。排到密封箱11内的制冷剂继续通过电动机部13的间隙而上升，通过设在密封箱11顶部的排出管31而排到密封箱11外。排出管31不一定设在密封箱11顶部，可设在各个安装位置上。

在该螺旋叶片式压缩机10中，因在工作缸20的内周面形成螺旋状的叶片槽29，故无需在滚柱外周面形成叶片槽，从而，可将除了与曲柄部27的滑动部以外的滚柱21的壁厚做薄，可减小滚柱21的旋转质量。另外，通过在工作缸内周面形成叶片槽29，使叶片槽29大直径化，可利用叶片压缩力将螺旋叶片22嵌入叶片槽29，从而容易安装螺旋叶片22。

另外，由于在工作缸内周面形成的叶片槽29与螺旋叶片22的间距形状互相相同，叶片槽29与螺旋叶片22的截面形状也互相呈互补形形状，且大致为矩形形状，故螺旋叶片22能稳定且出入、滑动自如地容纳在形成于工作缸20内周面的螺旋状的叶片槽29内。通过将螺旋叶片22或叶片槽29的螺旋间距做成随着向工作缸轴向前进而逐渐变小的结构，可保持压缩机功能。由于在工作缸20与滚柱21之间形成的压缩室随着滚柱21的偏心旋转而使体积(容积)逐渐变小地变化，故可使被压缩流体圆滑且连续地压缩。

另外，虽然螺旋叶片22与圆筒状的滚柱21为外接触，但由于在滚柱21的外表面仅接触螺旋叶片22的内径端，故接触面积小。而且由于滚柱21安装在旋转轴17的曲柄部27上，故滚柱21靠旋转轴17的旋转而作偏心的旋转运动。另外，滚柱21与工作缸20内周面作内接，以内接状态作偏心旋转，滚柱21的偏心旋转与转子压缩机的活塞滚柱的偏心旋转大致作同等的动作，滚柱21一面公转一面自转。然而，由于滚柱21与螺旋叶片22的接触面积小，可允许在与螺旋叶片22之间作相对的旋转滑动，故无需限制滚柱21的自转，从而无需安装防自转机构。

此外，在本实施例中，虽举例说明了用于立式的螺旋叶片式压缩机，但对于卧式的螺旋叶片式压缩机也可同样适用。

另外，虽示出了在装于螺旋叶片式压缩机上的压缩机构部安装了主轴承与副轴承的例子，但不一定要安装副轴承，也可仅用单个主轴承支承旋转轴。主支承也可与工作缸一体成形。

又，也可将主轴承与工作缸的外径做得小于电动机部的电动机定子绕组的内径，且在电动机部的电动机定子绕组内容纳主轴承及工作缸的一部分，通过使电动机部与螺旋式压缩机构部局部重合，获得螺旋叶片式压缩机的小型、紧凑化。

下面，结合附图说明本发明的第2实施例。

图2表示第2发明的螺旋叶片式压缩机100。该螺旋叶片式压缩机，在密封箱101内容纳有通过旋转轴102而连接的压缩机构部103与电动机部104。

所述压缩机构部103配置在上部侧，电动机部104配置在下部侧。旋转轴102的一部分再从该电动机部104的下端部向下方伸出，并浸渍在形成于密封箱101内底部的贮油部105的润滑油中。

另外，在所述密封箱101的上部侧连接有制冷剂排出管106，且在中间部侧连接有制冷剂吸入管107。从所述制冷剂排出管106到制冷剂吸入管107依次连接冷凝器108、膨胀阀109及蒸发器110，用这些来构成例如空调机的制冷循环。

下面详细描述所述压缩机构部103。

图中，111是上部为小直径、下部为大直径的圆筒体，且所述小直径部111a的周面与上端面由后述的工作缸112遮住。大直径部(以下称作机架)111b为圆板状，其直径与所述密封箱101内径大致形成相同，除与密封箱101内周面嵌合外，从密封箱101外周侧用焊接措施安装固定在密封箱101上。即，机架111b将密封箱101内部分隔成上下。

机架111b下端面的一部分向下方突出，沿包含该突出部的圆筒体111的中心轴设置枢装孔部113，以插入并旋转自如地安装旋转轴102的主轴部102a。

并且，在枢装孔部113的上端设置凹陷状的偏心轴承部114。在所述旋转轴主轴部102a的上端，一体地连设与主轴部102a的中心轴偏心的曲柄部102b，安装在所述偏心轴承部114上。

所述工作缸112，下面部开口并且截面形成大致帽状，从作为其深度尺寸的上端封闭面112a的内侧到下端的凸缘部112b下面的尺寸，稍大于所述圆筒体小直径部111a的高度尺寸。因此，以工作缸112遮住圆筒体小直径部111a的状态，将凸缘部112b的下面承载在圆筒体机架111b的上面。

在工作缸封闭面112a上设有在其中心部卡合驱动轴115的安装用孔112c。驱动轴115的上端的凸缘部115a安装在工作缸封闭面112a上，与凸缘部115a一体的轴部115b伸入工作缸112内。换言之，驱动轴115吊装在工作缸封闭面112a上。

驱动轴115的轴部115a旋转自如地安装在旋转轴曲柄部102b的上端面设置的曲柄孔部116上。由此，通过旋转安装在圆筒体111上的旋转轴102，工作缸112就通过旋转轴曲柄部102b与驱动轴115作偏心旋转。并且，因工作缸凸缘部112b下面承载在圆筒体机架111b上面，故工作缸凸缘部112b下面成为推力面而与机架111b滑动接触。

在圆筒体小直径部111a的上面且沿偏心轴承部114的周围设置卡合密封环117的密封环槽118。所述密封环117从圆筒体小直径部111a的上端面突出，与所述工作缸封闭面112a接触，该内外部分形成密封。

在工作缸112作偏心旋转时，在圆筒体机架111b上面选择不接触工作缸凸缘部112b的位置设置销120。另外，在工作缸凸缘部112b上的所述销120附近位置也设有销121，并在相互的销120、121之间架设臂122，由这些构成防自转机构123。即，既允许随着旋转轴102的旋转的工作缸112作偏心旋转的公转运动，又阻止自转运动。

在所述圆筒体小直径部111a的周面设有从其下面侧到上部侧间距慢慢变小的螺旋状的槽124。在该叶片槽124内，出入自如地卡合螺旋状的叶片125。

所述叶片125选用由例如氟化树脂材料做成的、极平滑的原材料。其内径尺寸做成大于圆筒体小直径部111a直径，以缩小直径的状态强制性地嵌入叶片槽124内。其结果，叶片125以连同圆筒体小直径部111a一起装入工作缸112内的状态，叶片125的外周面呈鼓出变形而始终与工作缸112的内周面弹性地抵接。

并且，随着工作缸112的偏心旋转，工作缸112内周面与圆筒体小直径部111a的滚动接触部位沿圆筒体小直径部111a的周向而逐渐移动。所述叶片125随着接近滚动接触部位而退缩到叶片槽124内，在与滚动接触部位相对的位置，叶片125外周面成为与圆筒体小直径部111a周面完全相同的面。

若通过滚动接触部位，叶片125根据离开此处的距离而从叶片槽124突出，在通过轴心与滚动接触部位相对180度的部位，叶片125的突出长度为最大。然后，再接近于滚动接触部位，重复上述作用。

另外，在径向剖切圆筒体小直径部111a与工作缸112后来看，由于圆筒体小直径部111a被工作缸112偏心遮住，且对于圆筒体小直径部111a的周面一部分处于与工作缸112内周部滚动接触的状态，所以，在所述圆筒体小直径部111a与工作缸112内周面之间形成月牙状的空间部。

沿轴向看该空间部，叶片125与叶片槽124卡合，工作缸112内周部与圆筒体小直径部111a周面滚动接触，圆筒体小直径部111a与工作缸112内周面之间由叶片125分隔成连续的多个空间部。将所述空间部称作压缩室126。由于所述叶片槽124的间距的设定，故各压缩室126的容积从下部侧压缩室126到上部侧压缩室126慢慢变小。

此外，在圆筒体机架111b上，贯通其上下面地设置导入口127。该导入口127的位置选择为即使工作缸112作偏心旋转也不露出在外部的位置。

另外，在工作缸封闭面112a上设有导出口128，将处于封闭面112a内部的最上端压缩室126与处于封闭面112a外部的密封箱101内部连通。

在圆筒体机架111b上，贯通机架111b的上下面地设置回油孔130，该回油孔130的位置选择为即使工作缸112作偏心旋转也会不被凸缘部112b遮住的位置。在浸渍在贮油部105的润滑油中的旋转轴102的下端部突设一油管131。沿旋转轴主轴部102a的轴心设有与油管131大致相同直径的油孔132，并与油管131连通。

通过导油横孔133将所述油孔132中途部与旋转轴主轴部102a周面连通。并且，在圆筒体小直径部111a上，从枢装孔部113到小直径部111a周面贯通设置排油横孔134，该排油横孔134随着旋转轴102的旋转而间歇地与导油横孔133相对。

所述油孔132的上端一直延伸到设置在旋转轴曲柄部102上的曲柄孔部116附近位置，并通过小直径的导油孔135将油孔132上端与曲柄孔部116连通。

在旋转轴主轴部102a上，在安装于圆筒体枢装孔部113上的部位周面，螺旋状设置油槽136。另外，在与所述驱动轴115的旋转轴曲柄孔部116卡合的部位周面也螺旋状设置油槽137。

所述电动机部104包括嵌装在旋转轴主轴部102a上的转子140以及通过狭小的间隙而与该转子140周面相对、嵌装在所述密封箱101内周面上的定子141。

如此构成的螺旋叶片式压缩机，向电动机部104通电而与转子140一体旋转驱动旋转轴102。旋转轴102的旋转力通过曲柄部102b与驱动轴115而传递给工作缸112。因防自转机构123产生作用而限制工作缸112的自转，故工作缸112呈偏心旋转的公转运动。

随着所述工作缸112的偏心旋转，工作缸的相对于圆筒体小直径部111a周面的滚动接触位置向周向逐渐移动，叶片125在出入于叶片槽124同时，向圆筒体小直径部111a的径向作退缩移动。

利用这些一系列的动作，来自蒸发器110的低压的制冷剂气体通过制冷剂吸入管107而被吸入到密封箱101内。由于密封箱101内由圆筒体机架111b分隔成上下，且下部侧与制冷剂吸入管107连接，故在密封箱101内下部形成充满低压气体的低压室142。

充满该低压室142的制冷剂气体，通过导入口127而被引导到最下端的压缩室126。并且，随着工作缸112的偏心旋转而依次被输送到上部侧的压缩室126。

所述各压缩室126的容积因从下部侧到上部侧依次缩小，故制冷剂气体在被依次输送期间在各压缩室126中压缩，在最上端的压缩室126中高压化，直到规定压力。

该压缩室126内的高压气体通过导出口128排到密封箱101内。即，高压气体充满由圆筒体机架111b所分隔的密封箱101上部室。因此，将此处称作高压室143。

换言之，圆筒体机架111b将密封箱101内分隔成低压室142与高压室143，电动机部104位于低压室142，压缩机构部103位于高压室143。另外，制冷剂排出管106与高压室143连通，充满高压室143的高压气体从制冷剂排出管106向冷凝器108排出，从而进行众所周知的制冷循环作用。

随着工作缸112的偏心旋转，工作缸凸缘部112b因充满高压室143的高压气体而压住圆板状机架111b，工作缸凸缘部112b下面成为推力面而与机架111b滑动接触。

随着旋转轴102的旋转，从油管131汲取贮油部105的润滑油导入油孔132等，例如，对旋转轴主轴部102a与圆筒体枢装孔部113等的各滑动接触面进行供油，以保证所述部分的圆滑运动。供油后的润滑油再回流到贮油部105，循环上述路径。

采用如此的螺旋叶片式压缩机，由于把工作缸112作为旋转体，且这里做成不设置卡合叶片125的叶片槽124的结构，故可在允许强度刚性的范围内将工作缸112的壁厚做得极薄，这样，它的旋转质量降低，成为产生振动因素的不均匀质量变小。

即，作为螺旋叶片式压缩机，即使将压缩容量大容量化，也可成为难以产生较大的不均匀质量的状态，故可减小振动，谋求提高可靠性。

另外，在上述结构中，虽在圆筒体机架111b的上部侧配置压缩机构部103，在下部侧配置电动机部104，但并不限于此结构，如图3所示，也可在圆筒机架111b的下部侧配置压缩机构部103，在上部侧配置此处未图示的电动机部。

在该结构中，圆筒体机架111b具有与其一体的缸罩111A，以遮住工作缸112。该缸罩111A虽浸渍在贮油部105的润滑油中，但防止了随着工作缸112的偏心旋转而搅拌润滑油的情况，并且还有如下的效果：在由润滑油隔离从导出口128导出的高压气体并将其导向处于机架111b上部空间的高压室143时的消音器效果。

图4是表示本发明第3实施例的螺旋叶片式压缩机100A的纵剖视图，该螺旋叶片式压缩机具有2个工作缸。在图4中，对于与图2相同功能部分标上相同符号，其详细说明省略。

如图4所示，压缩机构部103A配置在下部侧，电动机部104配置在上部侧，它们通过旋转轴102A连设。在压缩机构部103A中，旋转轴102A的主轴部102a安装在沿圆筒体111B的轴心设置的枢装孔部113上。

圆筒体机架111b安装固定在密封箱101内周部，将密封箱101内分隔成上下。圆筒体111B的小直径部111a位于机架111b的下部侧，在其周面设置第1叶片槽124A。该第1叶片槽124A的间距从上部侧到下部侧变小，并卡合内侧叶片125A。

为遮住圆筒体小直径部111a的周面与下面而配置可动工作缸112A，为遮住该可动工作缸112A的周面与下面再配置固定工作缸112B。换言之，可动工作缸112A夹装在圆筒体111B与固定工作缸112B之间。

固定工作缸112B的上端部开口，沿其外周一体地设置凸缘部112c，通过紧固件145而安装固定在圆筒体机架111b上。并且，沿固定工作缸112B的上端开口部周缘设有凹状的推力承受部146，以支承沿所述可动工作缸112A的上端开口部周缘所设置的卡止用凸缘部112d。

在旋转轴主轴部102a的下端，一体设有与该中心轴偏心的曲柄部102c，并旋转自如地安装在设于可动工作缸112A下端封闭面112e上的轴承部147上。

并且，在可动工作缸112A与圆筒体111A之间，或在可动工作缸112A与固定工作缸112B之间，设置既限制可动工作缸112A自转又允许其公转的防自转机构，但这里未图示。

由此，随着旋转轴102的旋转，可动工作缸112A通过曲柄部102c而作偏心旋转。可动工作缸112A的内周面一部分与圆筒体111B的小直径部111a一部分接触，同时，与该接触部180度相对的外周面一部分与固定工作缸112B的内周面一部分接触。

在固定工作缸112B的内周面设置第2叶片槽124B，且在此卡合外侧叶片125B。该第2叶片槽124B也与所述第1叶片槽124A相同，间距从上部侧到下部侧逐渐较小地形成，从而互相设计成相同的间距或螺旋角。

用圆筒体小直径部111a与可动工作缸112A及内侧叶片125A来形成内侧压缩室126A，用可动工作缸112A与固定工作缸112B及外侧叶片125B来形成外侧压缩室126B。

制冷剂吸入管107贯通密封箱101，并插入、嵌装在从圆筒体机架111b周面向中心轴方向设置的导入孔148内。该制冷剂吸入管107的插入端面与导入孔148的最深部存在间隙，并设置该间隙部与内、外侧压缩室126A、126B连通的吸入口149。

在可动工作缸112A的下端封闭面112e上设置导出口150，而在固定工作缸112B的下部周壁上贯通设置第1导出孔151，且在此处嵌装导出管152的一端部。

导出管152弯曲成L字状，其竖起的另一端部嵌装在连续贯通于圆筒体机架111b及固定工作缸安装凸缘部112c上下而设置的第2导出孔153内。因此，外侧压缩室126B与圆筒体机架111b的上部侧密封箱101内部，通过导出管152而连通。

从所述旋转轴曲柄部102c下面突设有油管131，并通过设于固定工作缸112B的下部封闭面112f的孔部154向下方伸出。在旋转轴102A上，设有与所述油管131连通的未图示的导油通道，从而，随着旋转轴102A的旋转可汲取贮油部105的润滑油，供给到各滑动部。

在密封箱101的上端部连接有制冷剂排出管106，并构成通过冷凝器108、膨胀阀109及蒸发器110而与制冷剂吸入管107连通的制冷循环。

另外，所述电动机部104包括嵌装在旋转轴102A上的转子140以及与其外周面存在狭小间隙并相对的、嵌装在密封箱101内周面上的定子141。

当向电动机部104通电来旋转驱动旋转轴102A时，曲柄部102c作偏心旋转并使可动工作缸112A偏心旋转。可动工作缸112A的内周面和外周面且相对180度的部位始终与圆筒体小直径部111a周面和固定工作缸112B内周面滚动接触，内、外侧叶片125A、125B之间形成的内、外侧压缩室126A、126B互相错位180度。

来自蒸发器110的低压制冷剂气体通过制冷剂吸入管107而被吸入压缩机中，并通过吸入口149被直接导入内侧压缩室126A与外侧压缩室126B。

由于可动工作缸112A的结构与作用，低压气体交替地被导入内侧压缩室126A与外侧压缩室126B，并且因将第1、第2叶片槽124A、124B的间距或螺旋角做成相同，故气体的吸入量在内、外侧压缩室126A、126B中相同。

低压气体随着从各压缩室126A、126B的上部侧被输送到下部侧而被压缩，且在最下端的压缩室126A、126B被高压化，直到规定压力。内侧压缩室126A的高压气体从导出口150向可动工作缸112A外部导出，与外侧压缩室126B导出的高压气体合流。

所述合流后的高压气体被导向到导出管152，并从该开口端导出。即，导出到导出管152开口的处于圆筒体机架111b的上部侧的高压室143。一旦充满高压室143的高压气体从制冷剂排出管106排出，就导入到冷凝器108，从而构成制冷循环。

采用如此构成的螺旋叶片式压缩机，不会使密封箱101那么大型化，可获得与所谓双缸同样的大压缩容量。而且，基本上可实现作为旋转体的可动工作缸112A的薄壁化，不会增大其旋转质量，只要可抑制振动产生的有利条件不改变即可。

螺旋叶片式压缩机也可是如图5所示的那种。由于基本上没有改变在圆筒体111B与固定工作缸112B之间夹装后述的可动工作缸112C并使其作偏心旋转的结构，故对于与先前图4中说明的结构零件相同的零件，标上相同符号，重复说明省略。

仅可动工作缸112C的上端部开口也可。因此，在固定工作缸112B的上端开口部仅设置吸入口149也可，与先前说明的压缩机相比较，可提高制造性和降低零件材料费用。

作为可动工作缸112C的气体导入部的开口端，由于即使在外侧也是由固定工作缸112B围住的低压侧，故不发生气体泄漏。而且通过将可动工作缸112C的推力承受部设在可动工作缸112C开口端与圆筒体111B下端，可保证可动工作缸112C的圆滑偏心旋转。

由于可动工作缸112C的开口端开放，以连接内侧压缩室126A与外侧压缩室126B，故可提高制冷剂气体的吸入效率。另外，由于在可动工作缸112C的周壁上设置多个平衡用孔部139，故内侧压缩室126A与外侧压缩室126B的相同压力的压缩室就被连通，当一方的压缩室为过压缩状态时，气体就逃到另一方的压缩室，从而获得压力的均匀化。

另外，到此为止说明的可动工作缸112A至112C，其特点均为不设置叶片槽124A、124B，然而，并不限于结构此，也可是如下所述那样设置叶片槽的结构。

如图6所示，虽不改变在圆筒体小直径部111B周面设置卡合内侧叶片125A的叶片槽124A，但卡合外侧叶片125B的叶片槽124B设置在可动工作缸112D的外周面。

因此，由于在固定工作缸112E上无需具备任何的叶片槽，故可将其壁厚做薄。另外，由于在可动工作缸112D的外周面设置叶片槽124B，故如图4及图5说明的那样，与在固定工作缸112B的内周面设置叶片槽124B的相比就容易加工，可降低工时。

如图7所示，圆筒体111C与固定工作缸112E，各自不具有叶片槽，相反，在可动工作缸112F的内周面设置卡合内侧叶片125A的第1叶片槽124A，并在其外周面设置卡合外侧叶片125B的第2叶片槽124B。

这种情况，当然是将第1、第2叶片槽124A、124B的相位错开的，以变在可动工作缸112F内外径处不干扰，结果，可动工作缸112F的壁厚就比先前说明的厚，但这里通过设置2个叶片槽124A、124B，可最大限度地抑制重量增加的影响，可阻止旋转质量的增大化。

图8表示具备第1、第2叶片槽124A、124B的可动工作缸112F和压缩机构部103B整体。对于与先前说明的结构零件相同的零件，标上相同符号，重复说明省略。

由于可将固定工作缸112E薄壁化，并且圆筒体111C与固定工作缸112E无叶片槽，故可一体成形进行同心加工，保持高精度。此时，固定工作缸112E的下端必然开口，但这里设置盖体155来封住即可。

如图9所示，也可在可动工作缸112G的内周面设置卡合内侧叶片124A的第1叶片槽125A，在固定工作缸112H的内周面设置卡合外侧叶片124B的第2叶片槽125B。此时，可最大限度地抑制可动工作缸112G与固定工作缸112H的厚壁化和重量的增加。

Claims (26)

1.一种螺旋叶片式压缩机，包括：

第1圆筒状构件；

相对于第1圆筒状构件偏心配置在所述第1圆筒状构件外侧的第2圆筒状构件；

使所述第1圆筒状构件与所述第2圆筒状构件相对旋转的驱动装置；

配置在所述第1圆筒状构件与所述第2圆筒状构件之间的螺旋状叶片，其特征在于，

将所述第1圆筒状构件及第2圆筒状构件中的一方固定，将另一方做成旋转自如，在形成于所述固定侧的圆筒状构件上的叶片槽内嵌入自由突出、退缩的所述叶片，通过所述旋转侧的圆筒状构件的偏心旋转，使被压缩流体向所述各圆筒状构件的轴向移动并进行压缩。

2.如权利要求1所述的螺旋叶片式压缩机，其特征在于，

所述固定侧的圆筒状构件是第1圆筒状构件，所述旋转侧的圆筒状构件是第2圆筒状构件。

3.如权利要求1所述的螺旋叶片式压缩机，其特征在于，

所述固定侧的圆筒状构件是第2圆筒状构件，所述旋转侧的圆筒状构件是第1圆筒状构件。

4.如权利要求1所述的螺旋叶片式压缩机，其特征在于，

作为第1圆筒状构件是被固定的工作缸，

作为第2圆筒状构件是偏心配置在该工作缸内的滚柱，

所述工作缸，在其内周面形成螺旋状叶片槽，在所述叶片槽内嵌入螺旋状叶片，利用所述滚柱的偏心旋转而使被压缩流体向工作缸轴向移动并进行压缩。

5.如权利要求4所述的螺旋叶片式压缩机，其特征在于，

在所述工作缸内周面形成的螺旋状叶片槽，槽间距从工作缸一侧向另一侧逐渐变小地形成。

6.如权利要求4所述的螺旋叶片式压缩机，其特征在于，

在所述工作缸内周面形成的螺旋状叶片槽，截面形状做成呈矩形的形状。

7.如权利要求4所述的螺旋叶片式压缩机，其特征在于，

螺旋状叶片与圆筒状的滚柱气密地外接。

8.如权利要求4所述的螺旋叶片式压缩机，其特征在于，

螺旋状叶片，用弹性体材料、塑料材料、氟化树脂材料或氟化塑料材料形成。

9.如权利要求1所述的螺旋叶片式压缩机，其特征在于，

作为第2圆筒状构件是被固定的圆筒体，

作为第1圆筒状构件是由一端封闭、另一端开口的筒状体所构成的、遮住所述圆筒体外周围而配置的可动工作缸，

通过使可动工作缸相对于所述圆筒体偏心旋转，将被压缩流体导入所述压缩室并进行压缩。

10.如权利要求9所述的螺旋叶片式压缩机，其特征在于，

所述圆筒体，可转动地支承贯通其两端部且端部与可动工作缸连接的旋转轴，通过旋转驱动该旋转轴而使可动工作缸偏心旋转。

11.如权利要求9所述的螺旋叶片式压缩机，其特征在于，

所述旋转轴，在其一部分上具有偏心的曲柄孔部，

在所述可动工作缸的封闭面上突出状设有与所述曲柄孔部卡合的驱动轴，随着旋转轴的旋转通过曲柄孔部与驱动轴而使可动工作缸偏心旋转。

12.如权利要求9所述的螺旋叶片式压缩机，其特征在于，

所述旋转轴，在其一部分上具有偏心的曲柄孔部，

在所述可动工作缸的封闭面上一体地设置枢装所述曲柄部的轴承部，随着旋转轴的旋转通过曲柄部与轴承部而使可动工作缸偏心旋转。

13.如权利要求9所述的螺旋叶片式压缩机，其特征在于，

由所述圆筒体与可动工作缸及叶片等构成压缩机构部，该压缩机构部容纳在箱内，在所述圆筒体上一体地设置机架，该机架固定支承在所述箱上。

14.如权利要求13所述的螺旋叶片式压缩机，其特征在于，

所述机架，将所述箱内分隔成高压侧与低压侧。

15.如权利要求14所述的螺旋叶片式压缩机，其特征在于，

由所述圆筒体与工作缸及叶片构成的压缩机构部配置在箱内的高压侧，所述可动工作缸，沿其开口端侧的周部而一体地设置凸缘部，该凸缘部面为推力面。

16.如权利要求14所述的螺旋叶片式压缩机，其特征在于，

由所述圆筒体与可动工作缸及叶片构成的压缩机构部配置在箱内的低压侧，所述工作缸用缸罩遮住。

17.如权利要求9所述的螺旋叶片式压缩机，其特征在于，还包括：

由一端封闭、另一端开口的筒状体所构成的、遮住所述可动工作缸的外周围而配置的固定工作缸；

夹装在所述圆筒体的外周面与所述可动工作缸的内周面之间的螺旋状内侧叶片；

在所述圆筒体的外周面与可动工作缸的内周面及所述内侧叶片之间形成的内侧压缩室；

夹装在所述可动工作缸的外周面与固定工作缸的内周面之间的螺旋状外侧叶片；

在所述可动工作缸的外周面与固定工作缸的内周面及所述外侧叶片之间形成的外侧压缩室，

通过使可动工作缸相对于所述圆筒体偏心旋转，分别将被压缩流体导入所述内侧压缩室与外侧压缩室并进行压缩。

18.如权利要求17所述的螺旋叶片式压缩机，其特征在于，

所述圆筒体，可转动地贯通其两端部的旋转轴，

该旋转轴一部分具有偏心曲柄部，

在所述工作缸的封闭面上，一体地设置枢装该偏心曲柄部的轴承部，

随着旋转轴的旋转通过偏心曲柄部与轴承而使可动工作缸偏心旋转。

19.如权利要求17所述的螺旋叶片式压缩机，其特征在于，

所述内侧叶片与外侧叶片，互相错位约180度配置。

20.如权利要求17所述的螺旋叶片式压缩机，其特征在于，

所述内侧叶片与外侧叶片，互相的间距或螺旋角相同形成，以使在内侧压缩室与外侧压缩室中的被压缩流体吸入量为相同。

21.如权利要求17所述的螺旋叶片式压缩机，其特征在于，

在所述可动工作缸上，设置将内侧压缩室与外侧压缩室予以连通的平衡用孔部。

22.如权利要求17所述的螺旋叶片式压缩机，其特征在于，

将所述圆筒体的上面或所述可动工作缸封闭面设为推力面。

23.如权利要求17所述的螺旋叶片式压缩机，其特征在于，

所述内侧叶片卡合在设于圆筒体外周面的叶片槽内，所述外侧叶片卡合在设于固定工作缸内周面的叶片槽内。

24.如权利要求17所述的螺旋叶片式压缩机，其特征在于，

所述内侧叶片卡合在设于圆筒体外周面+的叶片槽内，所述外侧叶片卡合在设于可动工作缸外周面的叶片槽内。

25.如权利要求17所述的螺旋叶片式压缩机，其特征在于，

所述内侧叶片卡合在设于可动工作缸内周面的叶片槽内，所述外侧叶片卡合在设于可动工作缸外周面的叶片槽内。

26.如权利要求17所述的螺旋叶片式压缩机，其特征在于，

所述内侧叶片卡合在设于可动工作缸内周面的叶片槽内，所述外侧叶片卡合在设于固定工作缸内周面的叶片槽内。

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