CN1177061A - 活塞式压缩机 - Google Patents

Abstract

一种活塞式压缩机,为改良的压缩机技术方案。其在压缩机的汽缸组件内形成有复数的汽缸孔及复数的吸入通路,在吸入通路上连接曲轴室及吸入室。由对应各汽缸孔设置的吸入口连接吸入室及汽缸孔,通过收容在各汽缸孔内的活塞的移动,从外部冷媒回路导入曲轴室内的气体经过吸入通路导入吸入室内后,从吸入室内通过吸入口导入于汽缸孔内,并由活塞压缩。吸入通路的数量比汽缸孔的数量少,在吸入通路的开口附近配置有吸入口。

Description

活塞式压缩机

本发明涉及一种活塞式压缩机，特别是涉及一种具有凸轮盘的活塞式压缩机。

众所周知，作为活塞式压缩机具有以下部件。在压缩机一对汽缸组件的前后两端面，通过圆形钢板(バルブプレ-ト)接合固定有端盖。在二个汽缸组件之间形成有曲轴室，在端盖上形成有吸入室及排出室。各汽缸组件内设有复数的汽缸孔及吸入通路。在各汽缸孔的内部收容有双头型的可往复运动的活塞。在圆形钢板上设有连通吸入室和汽缸孔的吸入口，和开闭该吸入口的吸入阀。

在这种压缩机内，伴随着活塞的往复运动，冷媒气体从外部冷媒回路导入曲轴室内。冷媒气体通过吸入通路分配到前、后两端盖的吸入室内后，通过吸入口进入于各汽缸孔内。

在压缩机中对应各汽缸孔配置有吸入口，借由驱动轴的旋转，旋转到所设定的位置。以指向驱动轴旋转方向的方式形成有开闭吸入口的吸入阀。随着近年来多汽缸化的倾向，在汽缸组件的剖面积方面，汽缸孔所占的比例增大。因为吸入通路的数量与汽缸数相同，所以其空间间隔存在问题，即，只对应各汽缸孔的数量形成吸入通路比较困难。

因为在压缩运转时，吸入室内的压力分布不均等，在吸入通路附近的汽缸孔与远离吸入通路的汽缸孔之间，产生吸入压差，使压缩机的运转不稳定。

通过各汽缸孔间的吸入压差，吸入低压冷媒气体的汽缸孔中，压缩到所设定的排气压力的压缩比变得较高。并且，具有排出成比例的气体量必须有大的动力，从而导致动力损失的同时排气温度上升，导致外部冷媒回路的冷却能力降低这些问题。

再者，吸入低压冷媒气体的汽缸孔中，向汽缸孔内的吸入压力变低，则来自外部冷媒回路的冷媒气体的引入量就要变小。为此具有冷媒气体的流量减少，蒸发器的压力上升，冷却能力降低的问题。

本发明的主要目的在于，提供一种具有更好冷却能力的活塞式压缩机。

本发明的另一目的在于，提供一种能够进行稳定运转的活塞式压缩机。

为了达到上述目的，提出改良的压缩机技术方案。在压缩机中于汽缸组件内形成有复数的汽缸孔及复数的吸入通路，在吸入通路上连接曲轴室及吸入室。通过对应各汽缸孔设置的吸入口连接吸入室及汽缸孔，在收容于各汽缸孔内的活塞移动下，从外部冷媒回路导入曲轴室内的气体通过吸入通路导入于吸入室内后，从吸入室内通过吸入口导入汽缸孔内，并由活塞压缩。所述吸入通路的数量比汽缸孔的数量少，并在吸入通路的开口附近配置吸入口。

图1是本发明双头活塞式压缩机的一实施例的剖面图。

图2是图1中2-2线的剖面图。

图3是压缩机内的润滑构造的剖面图。

图4是图3中4-4线的剖面图。

以下以图面为基础，详细说明本发明的一实施例。本发明的实施例是以双头活塞式压缩机为例，但对于本领域普通技术人员而言应当容易理解到本发明也可用于单头活塞式压缩机。

如图1及图2所示，一对汽缸组件11、12以相对端缘相对接合。前端盖13通过圆形钢板14与前侧汽缸组件11的前端面接合。后端盖15通过圆形钢板14与后侧汽缸组件12的后端面接合。

五个螺栓插通孔16、17、18以大致在同一圆周上按一定的间距被贯通形成在各自汽缸组件11、12的两端部间。五个螺栓19从前端盖13通过两个汽缸组件11、12的各螺栓插通孔16、17、18与后端盖15的螺孔20螺合。借助贯通的螺栓19将前端盖13、后端盖15经园形钢板14与汽缸组件11、12的两端面固结在一起。

驱动轴21通过前后一对径向轴承22A、22B可旋转地支承在两个汽缸组件11、12及前端盖13的中心。在该驱动轴21的前端外周与前端盖13之间，安装有唇形密封件23。驱动轴21通过图中未示的离合器与车辆引擎等的外部驱动源连动连接，并在外部驱动源驱动下旋转。

五个汽缸孔24与上述的驱动轴21平行地延伸，贯通形成在各汽缸组件11、12两端部间的同一圆周上。双头型的活塞25可往复移动地收容在各汽缸孔24内。在活塞25两端面与圆形钢板14之间的汽缸孔24内，形成有压缩室26。

在上述两个汽缸组件11、12的中间内部区段形成有曲轴室27。斜板28嵌合固定在曲轴室27内的驱动轴21上，斜板28的外周部通过一对半球状的导向板29配合设置(系留)在活塞25的中间部。驱动轴21旋转时，通过上述斜板28往复移动活塞25。

一对推力轴承30安装在上述斜板28的轮毂部两端与各汽缸组件11、12的内端之间。通过推力轴承30，使斜板28保持夹着在两个汽缸组件11、12之间。当压缩机运转时，作用于斜板28上的轴向压缩的反作用力通过推力轴承30由两个汽缸组件11、12接住。

如图1、图3所示，吸入室31大致呈环状区段形成在上述前端盖13及后端盖15内的外周部。在上述的五个螺栓插通孔16、17、18中，避开位于汽缸组件11、12最下部的一个螺栓插通孔17，和设置在后述的排出通路33附近的螺栓插通孔18，借由另外的螺栓插通孔16形成并兼用作比汽缸孔24的数量少的三个吸入通路。

这些兼用螺栓插通孔的吸入通路16的剖面呈三角形，设有比螺栓19的外径大得多的开口面积。该吸入通路16的内端与曲轴室27连通，同时外端与前、后两吸入室31连通。从图中未示的外部冷媒回路而导入曲轴室27内的吸入冷媒气体，通过吸入通路16分配供给于两个吸入室31内。

上述前端盖13及后端盖15内的内周部形成呈环状区段的排出室32。排出通路33贯通形成在汽缸组件11、12的两端部间，其外端与两个排出室32连通。在后侧汽缸组件12的外周上部配设有排出消音器34，通过通孔35与排出通路33连通。前、后两个排出室32内的排出冷媒气通过排出通路33、通孔35及排出消音器34排出到图中未示的外部冷媒同路。

在上述五个螺栓插通孔16、17、18内，位于排出通路33附近的一个螺栓插通孔18的剖面呈圆形，具有能够插通通过螺栓19的内径。该螺栓插通孔18不兼作吸入通路等，而只专作螺栓19插通使用。

吸入阀机构36配设在上述各圆形钢板14的汽缸组件11、12侧的侧面，活塞25在往复运动时，通过该吸入阀机构36，冷媒气体从两个吸入室31吸入各汽缸孔24的压缩室26内。排出阀机构37配设在与各圆形钢板14的汽缸组件11、12相反侧的侧面，当活塞25往复运动时，通过该排出机构37，将在各汽缸孔24的压缩室26内压缩的冷媒气体排到两个排出室32。

下面详细说明上述的吸入阀机构36及排出阀机构37。如图1至图3所示，借由金属板形成的上述两个圆形钢板14，在对应各汽缸孔24的部分形成有吸入口38及排出口39。并且该各吸入口38配设在上述吸入通路16的附近。全部吸入口38配置在相对应的与吸入通路16的开口处于等距离处，各排出口39位于两个圆形钢板14的中心附近。

上述吸入阀机构36具有由金属板形成的吸入阀形成板40，其在与各吸入口38相对的部分设有有为了开闭这些吸入口的五个吸入阀40a。各吸入阀40a的基端部定位在汽缸孔24的内周缘，沿汽缸孔24的直径方向，大致在朝向邻接的吸入通路16的方向延长配置。

上述的排出阀机构37，由金属板制的排出阀形成板41和在金属板的两侧面被覆橡胶的兼作垫圈的固定板42所构成。排出阀形成板41上形成有对应各排出口39的五个排出阀41a。此外在固定板42上形成有限制各排出阀41a开放度的挡板42a。

如图1、图3及图4所示，在消音器34内形成有旋风方式的油分离室43，在油分离室43的一侧连通方式形成第1贮油室44，从各排出室32通过排出通路33及通孔35被导入油分离室43内的排出冷媒气体，沿着油分离室43的周壁内面旋转，通过离心力分离冷媒气体中含有的润滑油，并贮存在第一贮油室44内。

在上述后端盖15的中心及后侧汽缸组件12的轴孔后端形成第2贮油室45，通过节流通路46与第1贮油室44连通。第1贮油室44内的润滑油，通过节流通路46导入第2贮油室45内。该润滑油的一部分，通过嵌着在后侧汽缸组件12轴孔内的嵌着体47的通孔48，供给到后侧的径向轴承22B，以润滑该后侧的径向轴承22B。

在上述后侧汽缸组件12的后面形成有第1油槽49，其上端与第2贮油室45连通，同时其下端与位于汽缸组件11、12最下部的螺栓插通孔17连通。在前侧汽缸组件11的前面形成有第2油槽50，其上端与前侧汽缸组件11的轴孔前端连通，同时，其下端与位于最下部的螺栓插通孔17连通。

位于汽缸组件11、12最下部的螺栓插通孔17的剖面呈圆形，具有比通过其内的螺栓19的外径大的内径，同时兼用作与曲轴室27相隔绝的润滑通路。第2贮油室45内的润滑油，通过第1油槽49、兼用作螺栓插通孔的润滑通路17及第2油槽50供给到前侧径向轴承22A的部分，润滑径向轴承22A及唇形密封件23。

下面说明如上述那样构成的活塞式压缩机的动作。

在该活塞式压缩机中，当由图中未示的车辆引擎等的外部驱动源旋转驱动轴21时，通过斜板28使各活塞25在汽缸孔24内往复移动。由此冷媒气体从图中未示的外部冷媒回路吸入到曲轴室27。该曲轴室27内的冷媒气体在活塞25从上死点位置向下死点位置移动下、使吸入阀40a打开时，通过各吸入通路16分配导入于前、后两个吸入室31，再通过吸入口38吸入到各汽缸孔24的压缩室26内。并且在活塞25从下死点位置向上死点位置移动下，压缩室26内的冷媒气体被压缩达到所定的压力后，压退开排出阀41a，通过排出口39而排到排出室32内。此外被排到排出室32内的冷媒气体通过排出通路33及通孔35导入到排出消声器34内。于是，在排出消声器34的油分离室43内，离心分离冷媒气体中含有的润滑油，而剩余的冷媒气体被供给到外部冷媒同路。

另外，在油分离室43分离的润滑油，通过第1贮油室44及节流通路46贮存在第2贮油室45内。并且该润滑油经通孔48供给到后侧的径向轴承22B，同时经第1油槽49、润滑通路17及第2油槽50供给到前侧的径向轴承22A。

在该压缩机中设定吸入通路16的总数比汽缸孔24的总数少。再者，在吸入通路16的附近配置有对应于各汽缸孔24的吸入口38。换句话说，对应不论哪一个汽缸孔24的吸入口38，其与吸入通路16的距离都短。为此从曲轴室27内通过吸入通路16被导入吸入室31内的吸入冷煤气体经吸入口38被吸入到各汽缸孔24内时的流动阻抗被减低。此外冷媒气体从吸入通路16大体直接进入吸入口38，并供给到汽缸孔24内，各汽缸孔24之间的吸入压力中大的吸入压损被抑制住。从而，可以稳定压缩机的压缩运转，还可提高向汽缸孔24内的冷媒气体的吸入效率，并可以增大从外部冷媒回路向曲轴室27的吸入冷媒气体的输入量。而且在汽缸孔24不存在压缩比极端高的现象，抑制了动力损失及冷却能力的降低，并可以提高压缩效率。

此外，在大致指向复数吸入通路16中任意一个吸入通路16的方向上延伸着开闭各吸入口38的吸入阀40a。为此，在各汽缸孔24内可容易打开吸入阀40a，并能进一步降低吸入阻力及吸入压损。这样向汽缸孔24内的冷媒气体的吸入效率能进一步提高。

各吸入阀40a的基端部位于汽缸孔24的内周缘状态下，沿着汽缸孔24的直径方向延伸。这样可以确保各吸入阀40a的首部，能够容易打开吸入阀40a。因而汽缸孔24内的冷媒气体的吸入效率能得以提高。

另外，在汽缸组件11、12上形成有能够插通通过螺栓19的五个螺栓插通孔16、17、18。并且螺栓插通孔16、17、18中的三个螺栓插通孔16兼用作吸入通路。这样可有效地利用汽缸组件11、12的形成空间，并能形成三个吸入通路16，同时不兼作吸入通路的螺栓插通孔17可以例如作为润滑通路等使用。

再着，避开位于汽缸组件11、12最下部的螺栓插通孔17，用另外三个螺栓插通孔16兼作吸入通孔。这样不兼作吸入通路的螺栓插通孔，特别是位于汽缸组件11、12最下部的螺栓插通孔17可利用来作为润滑通路，能够易于将润滑油供给于前后径向轴承22a、22b及唇形密封件23。

另外，避开汽缸组件11、12上形成的排出通路33附近的插通孔18，用其他三个螺栓插通孔16兼作吸入通路。这样兼作螺栓插通孔的吸入通路16被配置在离排出通路33具有一定间距处，在压力高低差大的两个通路16、33间可以充分确保有良好的密封性。这样在吸入通路16和排出通路33之间气体泄漏而降低压缩效率的状况可以抑制。

本发明还可以具有以下的实施方案。

(1)、汽缸组件11、12的螺栓插通孔不兼作吸入通路16，而在其他位置设置复数的吸入通路16。

(2)、与上述实施例相反，在前端盖13及后端盖15的内侧形成有吸入室31，外侧形成有排出室32。

(3)、兼作螺栓插通孔的吸入通路16的数目，与上述实施例不同，例如在一个汽缸组件内设有2个或4个。

(4)、变更汽缸孔24的数目，使本发明具体为例如2、4、6、8、12汽缸的双头活塞式压缩机。

(5)、使本发明具体化成使用波形凸轮盘(ウエ-ブカムプレ-トタイプ)类型等的其他双头活塞式压缩机。

Claims (9)

1、一种活塞式压缩机，在汽缸组件(11)、(12)内形成有复数的汽缸孔(24)及比这些汽缸孔数量少的吸入通路(16)，吸入通路(33)连接曲轴室(27)及吸入室(31)，同时借由对应各汽缸孔(24)设置的吸入口(38)连接吸入室(31)及汽缸孔(24)，在收容于各汽缸孔(24)内的活塞(25)的移动下，从外部冷媒回路导入曲轴室(27)内的气体通过吸入通路(16)导入吸入室(31)内后，从吸入室(31)内通过吸入口(38)导入于汽缸孔(24)内，并活塞(25)压缩，其特征在于：在吸入通路(16)的开口附近配置有所述吸入口(38)。

2、根据权利要求1所述的活塞式压缩机，其特征在于通过复数的螺栓(19)将端盖(13)、(15)组装到所述的汽缸组件(11)、(12)上，以构成压缩机的外壳，为插通上述螺栓(19)，在端盖及汽缸组件上形成各自为复数的螺栓插通孔(16)、(17)、(18)，这些螺栓插通孔的一部分兼作吸入通路(16)。

3、根据权利要求1或2所述的活塞式压缩机，其特征在于汽缸孔(24)内设有输送被压缩气体的排出室32，并设有连接所述汽缸孔(24)和排出室(32)的排出通路(33)，与同一排出通路(33)具有一定间距的螺栓插通孔兼作吸入通路(16)。

4、根据权利要求1至3中任一权利要求所述的活塞式压缩机，其特征在于除了兼用作吸入通路(16)的螺栓插通孔外，至少有一个螺栓插通孔具有作为润滑所述压缩机内部油的通路(17)的功能。

5、根据权利要求1至4中任一权利要求所述的活塞式压缩机，其特征在于设有选择各吸入口(38)打开及关闭的挡板阀(40a)。

6、根据权利要求5所述的活塞式压缩机，其特征在于所述的挡板阀(40a)从汽缸孔(24)的内周向径向延伸。

7、根据权利要求5或6所述的活塞式压缩机，其特征在于所述的挡板阀(40a)大致朝向吸入通路(33)的开口。

8、根据权利要求1至7中任一权利要求所述的活塞式压缩机，其特征在于所述的活塞为双头式活塞。

9、根据权利要求1至8中任一权利要求所述的活塞式压缩机，其特征在于所述的全部吸入口与相对应的吸入通路的开口等距离地配置。

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