CN111373147A - 往复运动式压缩机 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种利用简易的结构防止因窜漏气体所致的窜油的往复运动式压缩机。往复运动式压缩机(1)具有：隔板(70)，其设置在轴承箱(60)和曲轴室(34)之间，与轴承箱一起形成密闭空间(V)，并具备连通曲轴室和密闭空间的第一连通部(71)、第二连通部(72)；以及均压路径(80)，其具备在密闭空间开口的开口端，并与吸入室连通。

Description

往复运动式压缩机

技术领域

本发明涉及应用于制冷循环并用于制冷剂气体的压缩的往复运动式压缩机中的窜油防止机构。

背景技术

往复运动式压缩机将曲轴(驱动轴)的旋转运动在曲轴室内改变为活塞的往复运动，以对在制冷循环中循环的制冷剂气体进行压缩。往复运动式压缩机的内部被划分为吸入室、排出室、气缸和曲轴室，曲轴室的下部成为储存润滑油的储油室。储存于储油室的润滑油通过利用油泵的强制供油方式而向往复运动式压缩机的各滑动部供油。

在制冷循环中循环的制冷剂气体在通过活塞的往复运动而从吸入室通过吸入阀吸入到气缸内之后被压缩，并通过排出阀排出到排出室。

以往，为了防止曲轴室内的压力由于从气缸的内壁面与活塞环之间的间隙泄漏到曲轴室内的制冷剂气体(窜漏气体)而上升的情况，设置将曲轴室与吸入室连通的均压路径(平衡孔)，以使窜漏气体返回到吸入室。

通过均压路径而流入到吸入室的窜漏气体向吸入室的返回带来曲轴室内的油滴，因此有可能产生储存润滑油的储油室的油量减少的窜油。

作为防止这样的窜油的机构，例如在下述的专利文献1中公开了一种往复运动式压缩机，其具备配置在连通曲轴室和吸入室的均压路径的曲轴室侧的开口端与连结有活塞的曲轴之间的分隔构件，还具备配置在分隔构件与上述均压路径的开口端之间的油分离器。

根据如此构成的往复运动式压缩机，通过分隔构件防止了曲轴室内的油滴直接流入到均压路径的开口端的情况，而且通过油分离器进一步减少了流入到均压路径的开口端的润滑油的量，由此防止了储油室的油量减少的窜油。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：WO2014/054092国际公开公报

发明内容

发明所要解决的课题

然而，对于专利文献1的结构，要求在曲轴室内不设置分隔构件，并且不设置突出到曲轴室内的油分离器，而防止因窜漏气体返回到吸入室所致的窜油。

本发明是为了解决上述课题而发明的，其目的在于提供一种通过简易的结构防止因窜漏气体返回到吸入室所致的窜油的往复运动式压缩机。

用于解决课题的技术方案

实现上述目的的往复运动式压缩机具有：壳体，其设置有吸入室、排出室、气缸和曲轴室，所述曲轴室的下部构成为储存润滑油的储油室；活塞，其以能够往复运动的方式配置在所述气缸内；曲轴，其以能够旋转的方式配置于所述曲轴室，并经由连接棒与所述活塞连结；轴承箱，其中配置对所述曲轴进行支承的轴承部；隔板，其设置在所述轴承箱和所述曲轴室之间，与所述轴承箱一起形成密闭空间，并具备连通所述曲轴室和所述密闭空间的第一连通部、第二连通部；以及均压路径，其具备在所述密闭空间开口的开口端，并与所述吸入室连通。

发明效果

根据如此构成的往复运动式压缩机，从气缸的内壁面和活塞环之间的间隙泄漏到曲轴室内的窜漏气体经由第一连通部，在由轴承箱和隔板形成的密闭空间内流通。此时，润滑油伴随窜漏气体向吸入室的返回而在密闭空间内流通。然后，在润滑油通过密闭空间内的期间，油滴增大，因重力沉降而从窜漏气体分离。从气体分离出的油滴经由第二连通部返回到储油室。另一方面，分离出油滴的窜漏气体从密闭空间经由均压路径移动到吸入室。因此，通过均压路径流入到吸入室的润滑油的量减少，能够防止往复运动式压缩机的窜油。因此，能够提供一种利用简易的结构防止因窜漏气体返回到吸入室所致的窜油的往复运动式压缩机。

附图说明

图1是将本实施方式所涉及的往复运动式压缩机的概略纵截面与制冷循环一起表示的图。

图2是表示本实施方式所涉及的往复运动式压缩机的概略横截面的图。

图3是表示本实施方式所涉及的往复运动式压缩机的立体剖视图。

图4是表示窜漏气体向吸入室的返回以及润滑油的移动的情况的图。

具体实施方式

一边参照图1～图4一边对本发明的实施方式进行说明。应予说明，在附图的说明中，对相同的要素标注相同的符号，并省略重复的说明。为了便于说明，附图的尺寸比率有时被夸张，与实际的比率不同。

图1是将本实施方式所涉及的往复运动式压缩机1的概略纵截面与制冷循环一起表示的图。图2是表示本实施方式所涉及的往复运动式压缩机1的概略横截面的图。图3是表示本实施方式所涉及的往复运动式压缩机1的立体剖视图。图4是表示窜漏气体向吸入室的返回以及润滑油的移动的情况的图，并且是表示图3的A部的放大图。另外，为了容易理解，图3示出了透视隔板70的内部后的状态。

首先，参照图1对制冷循环的结构进行说明。

制冷循环具有供制冷剂进行循环的环状的制冷剂循环路径10，在制冷剂循环路径10中，往复运动式压缩机1、冷凝器(高压侧热交换器)12、膨胀阀(膨胀器)14以及蒸发器(低压侧热交换器)16在制冷剂的循环方向上以该顺序连接配置。另外，在本实施方式中，在制冷剂循环路径10还配置有油分离器18和受液器20。

在制冷循环中，往复运动式压缩机1例如构成为吸入0.1MPa～0.3MPa的压力(吸入压力)的制冷剂并进行压缩，排出1.5MPa～2MPa的压力(排出压力)的制冷剂，但制冷剂的吸入压力和排出压力的范围并不限定于此。制冷剂例如是R32等各种替代氟利昂制冷剂、或者氨、二氧化碳等。

接着，参照图1～图4，对本实施方式所涉及的往复运动式压缩机1的结构进行说明。

概述之，往复运动式压缩机1具有：壳体22；活塞36，其以能够往复运动的方式配置在气缸32内；曲轴40，其以能够旋转的方式配置于曲轴室34；油泵90侧的轴承部50A，其支承曲轴40；轴承箱60，其中配置油泵90侧的轴承部50A；隔板70，其设置在轴承箱60和曲轴室34之间，与轴承箱60一起形成密闭空间V；以及均压路径80，其连通密闭空间V和吸入室28。以下，对各结构进行说明。

如图1所示，在壳体22设置有吸入口24和排出口26。吸入口24经由配管与蒸发器16的出口连接，排出口26经由配管与油分离器18的入口连接。

如图1～图3所示，在壳体22的内部设置有吸入室28、排出室30、气缸32、曲轴室34和储油室35。在气缸32内以能够往复移动的方式配置活塞36，在气缸32内利用活塞36而划分出压缩室W。吸入室28与吸入口24连通，并且能够经由吸入阀与压缩室W连通。排出室30与排出口26连通，并且能够经由排出阀与压缩室W连通。

气缸32的下端与曲轴室34连通，与活塞36连结的连接棒38延伸至曲轴室34内。在曲轴室34内，曲轴40以能够旋转的方式配置，连接棒38与曲轴40连结。

如图1所示，储油室35形成于曲轴室34的底部。储存于储油室35的油在往复运动式压缩机1的运转期间，作为润滑油供给到各滑动部。在本实施方式中，用于净化润滑油的滤油器46、48分别设置在储油室35内和壳体22的外部。

曲轴40的一端侧(图1的右侧)经由轴封43气密地贯通壳体22，在曲轴40的外端连结未图示的驱动源。在通过驱动源而使曲轴40旋转时，活塞36在气缸32内往复运动，由此，反复执行制冷剂的吸入行程、压缩行程以及排出行程。

如图3所示，轴承部50A构成为支承与驱动源相反的油泵90侧的曲轴40。如图3所示，在轴承部50A的内周形成有槽部51，以使来自储油室35的润滑油与曲轴40的外周接触。轴承部50A的一端侧(图3的近前侧)具备凸缘形状，构成为与轴承箱60抵接。

如图3所示，在轴承箱60配置轴承部50A。轴承箱60通过未图示的固定部而固定于壳体22。固定部没有特别限定，例如是螺栓。

如图3所示，在轴承箱60中，朝向径向的外方形成有供润滑油通过的油路61。另外，在轴承箱60的一端侧(图3的近前侧)形成有在曲轴40的轴向上凹陷的凹部62。通过隔板70固定于轴承箱60，凹部62形成密闭空间V。密闭空间V具备与均压路径80连接的第一密闭空间V1以及与油路61连接的第二密闭空间V2。从储油室35供给到轴承箱60的润滑油经由油路61流通到第二密闭空间V2。

如图3所示，隔板70设置在轴承箱60与曲轴室34之间。另外，隔板70以覆盖轴承箱60的凹部62的方式固定于轴承箱60。将隔板70相对于轴承箱60固定的方法没有特别限定，例如为利用螺栓的紧固。

如图3、图4所示，隔板70具备连通曲轴室34和密闭空间V的第一连通部71、第二连通部72以及第三连通部73。

如图3、图4所示，第一连通部71和第二连通部72形成为连通于与均压路径80连通的第一密闭空间V1。另外，如图3所示，第三连通部73形成为连通于与轴承箱60的油路61连通的第二密闭空间V2。

如图3、图4所示，第一连通部71由6个贯通孔形成。构成第一连通部71的贯通孔的大小优选规定为使窜漏气体能够通过且使润滑油的油滴无法通过或难以通过。这样的构成第一连通部71的贯通孔的大小例如优选为1mm～10mm。

第二连通部72相对于第一连通部71设置在铅垂方向的下侧。第二连通部72位于第一密闭空间V1的最下部。如图3、图4所示，第二连通部72由一个贯通孔形成。构成第二连通部72的贯通孔的大小优选规定为使润滑油的油滴能够通过。即，构成第二连通部72的贯通孔的大小优选构成为比构成第一连通部71的贯通孔的大小大。这样的构成第二连通部72的贯通孔的大小例如优选为3mm～10mm。第二连通部72的合计面积比第一连通部71的合计面积小更优。

如图3所示，第三连通部73由使开口形状横宽的扁平形状的切口部形成。根据该结构，能够防止来自第三连通部73的油猛烈地喷出到曲轴室34那样的喷出。因此，不会对相邻的第一连通部71的窜漏气体向吸入室28的返回以及第二连通部72的从窜漏气体分离出的油滴向储油室35的返回造成影响。第三连通部73优选设置在第二密闭空间V2中的铅垂方向的下方。通过如此构成，能够将经由油路61流通到第二密闭空间V2的润滑油适当地向曲轴室34供给。

均压路径80是为了抑制曲轴室34的压力由于在往复运动式压缩机1的运转期间从活塞36与气缸32的壁面之间的间隙漏出的窜漏气体而上升的情况所设置的。

均压路径80具有在第一密闭空间V1开口的开口端(入口端)和在吸入室28开口的开口端(出口端)。

接着，对本实施方式所涉及的往复运动式压缩机1的效果进行说明。

例如，在未设置隔板70的往复运动式压缩机的情况下，存在如下可能：在往复运动式压缩机的运转期间，润滑轴承等之后的润滑油的油滴从曲轴、轴承飞散，并由通过均压路径而流入到吸入室的窜漏气体带走润滑油，从而储油室的油量减少，由此产生窜油。

与此相对，根据本实施方式所涉及的往复运动式压缩机1，由于在轴承箱60与曲轴室34之间设置隔板70，因此欲伴随通过第一连通部71的窜漏气体(参照图4的箭头A1)的润滑油在第一连通部71中难以通过，所以返回到储油室35。而且，即使伴随窜漏气体的润滑油少量通过第一连通部71，在通过第一密闭空间V1的期间，伴随的油滴也会增大，因重力沉降而从窜漏气体分离。从窜漏气体分离出的油滴经由第二连通部72返回到储油室35(参照图4的箭头A2)。另一方面，分离出油滴的窜漏气体从第一密闭空间V1经由均压路径80移动到吸入室28。因此，通过均压路径80而流入到吸入室28的润滑油的量减少，能够防止往复运动式压缩机1的窜油。

在轴承箱60内使第一密闭空间V1形成为比第一连通部71大的流路截面积的形状，使窜漏气体向吸入室28的返回的流速降低而进一步促进重力沉降。另外，在轴承箱60内的由凹部62形成的空间内设置有对轴承箱60的强度进行加强的肋部66。通过如此设置肋部66，窜漏气体通过复杂的流路，由此进一步促进油分离。

如以上所说明的那样，本实施方式所涉及的往复运动式压缩机1具有：壳体22，其设置有吸入室28、排出室30、气缸32和曲轴室34，曲轴室34的下部构成为储存润滑油的储油室35；活塞36，其以能够往复运动的方式配置在气缸32内；曲轴40，其以能够旋转的方式配置于曲轴室34，并经由连接棒38与活塞36连结；轴承箱60，其中配置对曲轴40进行支承的轴承部50A；隔板70，其设置在轴承箱60和曲轴室34之间，与轴承箱60一起形成密闭空间V，并具备连通曲轴室34和密闭空间V的第一连通部71、第二连通部72；以及均压路径80，其具备在密闭空间V开口的开口端，并与吸入室28连通。根据如此构成的往复运动式压缩机1，能够利用简易的结构防止因窜漏气体返回到吸入室28所致的窜油。

另外，在轴承箱60形成有在曲轴40的轴向上凹陷的凹部62。因此，能够容易地形成用于从窜漏气体分离润滑油的密闭空间。

另外，隔板70具有使润滑油能够从第二密闭空间V2向曲轴室34移动的第三连通部73。根据该结构，供给到轴承部50A的油经由轴承箱60的油路61、第二密闭空间V2和第三连通部73返回到储油室35，使得不对相邻的第一连通部71的窜漏气体向吸入室28的返回以及第二连通部72的从窜漏气体分离出的油滴向储油室35的返回造成影响，因此能够更适当地防止窜油。

另外，第一连通部71构成为使窜漏气体能够通过且使润滑油无法通过或难以通过。根据该结构，欲伴随通过第一连通部71的窜漏气体的润滑油在第一连通部71中难以通过，因此返回到储油室35。因此，能够更适当地防止窜油。

另外，第三连通部73为开口形状横宽的扁平形状。根据该结构，能够防止来自第三连通部73的油猛烈地喷出到曲轴室34那样的喷出。因此，不会对相邻的第一连通部71的窜漏气体向吸入室28的返回以及第二连通部72的从窜漏气体分离出的油滴向储油室35的返回造成影响。

应予说明，本发明并不限定于上述实施方式，能够在专利请求保护的范围内进行各种改变。

例如，在上述的实施方式中，第一连通部71由6个贯通孔形成，但并不限定于6个。

另外，在上述的实施方式中，第一连通部71使窜漏气体能够通过且使油滴无法通过或者难以通过。然而，第一连通部71也可以构成为使油滴能够通过。即使在这样的情况下，在通过第一密闭空间V1的期间，伴随的油滴也会增大，因重力沉降而从窜漏气体分离，从窜漏气体分离出的油滴经由第二连通部72返回到储油室35，因此能够适当地防止窜油。

另外，在上述的实施方式中，隔板70具有第三连通部73，但也可以不具有第三连通部。

符号说明

22 壳体、

28 吸入室、

30 排出室、

32 气缸、

34 曲轴室、

35 储油室、

36 活塞、

38 连接棒、

40 曲轴、

50A 油泵侧轴承部、

50B 驱动源侧轴承部、

60 轴承箱、

70 隔板、

71 第一连通部、

72 第二连通部、

73 第三连通部、

80 均压路径、

90 油泵、

V 密闭空间。

Claims (5)

1.一种往复运动式压缩机，其特征在于，具有：

壳体，其设置有吸入室、排出室、气缸和曲轴室，所述曲轴室的下部构成为储存润滑油的储油室；

活塞，其以能够往复运动的方式配置在所述气缸内；

曲轴，其以能够旋转的方式配置于所述曲轴室，并经由连接棒与所述活塞连结；

轴承箱，其中配置对所述曲轴进行支承的轴承部；

隔板，其设置在所述轴承箱和所述曲轴室之间，与所述轴承箱一起形成密闭空间，并具备连通所述曲轴室和所述密闭空间的第一连通部、第二连通部；以及

均压路径，其具备在所述密闭空间开口的开口端，并与所述吸入室连通。

2.根据权利要求1所述的往复运动式压缩机，其中，在所述轴承箱形成有在所述曲轴的轴向上凹陷的凹部。

3.根据权利要求1或2所述的往复运动式压缩机，其中，所述隔板具有第三连通部，所述第三连通部使所述润滑油能够从所述密闭空间向所述曲轴室移动。

4.根据权利要求1～3中任一项所述的往复运动式压缩机，其中，所述第一连通部构成为使窜漏气体能够通过且使所述润滑油无法通过或难以通过。

5.根据权利要求3所述的往复运动式压缩机，其中，所述第三连通部是开口形状横宽的扁平形状。

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