CN1187587A - 流体压缩机 - Google Patents

Abstract

在密闭壳体1内底部备有润滑油的存油部22,在密闭壳体内部装有螺旋叶片式压缩机3,具有气缸5、配置在气缸5内并偏心运动的滚筒11、夹设在该滚筒与气缸之间的分隔形成若干个压缩室16的螺旋状叶片15,并将压缩气体吸入一端侧压缩室且向另一端侧压缩室压缩移送,在滚筒的下部侧设有压缩气体的吸入部18,滚筒的气体吸入部侧即下部侧端面是用轴承支承着的推力面,将其浸渍于从存油部供来的润滑油中。

Description

流体压缩机

本发明涉及例如用于制冷循环装置的流体压缩机，该流体压缩机备有螺旋叶片式的压缩机构部，压缩作为被压缩气体的制冷剂气体。

近年来，开发出了也称为螺旋叶片式压缩机的流体压缩机。该流体压缩机中，气缸装在密闭壳体内，作为旋转体的滚筒(ロ-ラ)偏心地配置在气缸内并做公转运动。

在上述滚筒周面与气缸内周面之间设有叶片，由该叶片形成若干个压缩室，将被压缩流体即制冷循环中的制冷剂气体吸入压缩室的一端部，一边将其渐渐地往另一端部移送一边压缩。

此种压缩机，能消除已往的往复式或旋转式压缩中密封性不良等的缺点，能以较简单的构造提高密封性，进行高效率的压缩，同时零部件的制造和组装也容易。

上述的压缩机构部有二种类型，一种是沿水平方向压缩并移送气体的横置型，另一种是沿铅直方向压缩并移送气体的纵置型。

横置型压缩机构部中，滚筒的轴向沿着水平方向配置，与轴承件接触的面即滚筒的推力面朝着铅直方向。

在密闭壳体的内底部，形成有积存润滑油的存油部，上述滚筒的推力面的一部分浸渍在存油部的润滑油中。因此，无论压缩气体吸入部的位置在何处，向滚筒推力面的供油都没问题。

而压缩气体的移送方向为铅直方向的纵置型压缩机构部中，由于气体吸入部位置的关系，向滚筒吸入侧推力面的供油效率有问题。

例如，当滚筒的气体吸入位置在上部时，因构造上的原因，供给到滚筒上部推力面的润滑油直接地流下来，难以常时地得到充分的润滑油，推力面容易磨耗。

在运转停止时，滚筒因自重而成为沿轴向垂下的状态，从而在吸入侧即上侧的推力面产生很小间隙，不能确保充分密封面。

因此，在起动时，吸入的气体通过密封面的间隙泄漏，降低压缩效率。

另外，气体排出侧位于下部，该下部浸渍在存油部的润滑油中。因此，由于排出气体向润滑油中排出，所以，将气体排出侧作为润滑油的存油部是有问题的。

为此，现有技术中提出了将气体排出侧配置在上部的压缩机构。作为此种压缩机构之一例，本申请人先前申请的日本专利公报特开平4-58086号揭示了一种流体压缩机，该流体压缩机中，将气体排出侧配置在上部，将气体吸入侧配置在下部。

但是，上述公报中，关于向推力面供油的构造没有具体记载。

本发明是鉴于上述问题而作出的，其目的在于提供一种流体压缩机，该流体压缩机以备有纵置型螺旋叶片式压缩机构部为前提，能向旋转体的推力面充分供油以防止推力面的磨耗，在运转停止后，阻止旋转体的轴方向移动，确保推力面的密封性，提高压缩效率。

为了实现上述目的，本发明的流体压缩机，备有密闭壳体、形成于密闭壳体内底部的用于集存润滑油的存油部和螺旋叶片式压缩机构部；压缩机构部配置在密闭壳体内，备有气缸、配置在该气缸内并作偏心运动的旋转体、夹设于该旋转体与气缸之间并分隔形成若干个压缩室的螺旋状叶片，将被压缩流体吸入一端侧的压缩室内后，向另一端侧的压缩室压缩移送；其特征在于，上述压缩机构部是将被压缩流体的压缩移送方向配置为铅直方向的纵置型；构成该压缩机构部的旋转体的下部侧，设有被压缩流体的吸入部；旋转体的被压缩流体吸入侧即下部侧端面是被轴承件支承着的推力面；该旋转体的推力面浸渍在从上述存油部供给来的润滑油中。

所述的流体压缩机，其特征在于，压缩机构部配置在密闭壳体的下部；轴承件设有把存油部的润滑油导向旋转体推力面的油导通孔。

所述的流体压缩机，其特征在于，电动机部配置在密闭壳体的下部侧；电动机部的旋转轴伸出于该电动机部的上端面；从电动机部伸出的旋转轴上，连接着上述压缩机构部。

所述的流体压缩机，其特征在于，上述压缩机构的下部形成为能由上述轴承件集存润滑油的形式，上述旋转体的推力面浸渍在润滑油中。

所述的流体压缩机，其特征在于，上述旋转体由十字机构卡接着，可防止旋转体相对于构成压缩机构部的上述气缸自转；该十字机构配置在上述旋转体的气体吸入侧端部。

所述的流体压缩机，其特征在于，向压缩机构部供油的供油机构浸渍于存油部的润滑油中而配置。

所述的流体压缩机，其特征在于，上述压缩机构部的旋转体，沿其周面设有螺旋状沟槽，上述叶片可自由出入地卷装在该沟槽内，将旋转体与气缸之间分隔成若干个工作室，使旋转体相对于气缸作旋向运动。

所述的流体压缩机，其特征在于，上述吸入部是连接在气缸侧面的吸入管。

由于具有上述解决问题的措施，可切实向构成压缩机构部的旋转体的推力面供油，使推力面无磨耗。在运转停止后旋转体不沿轴向移动，使吸入侧的推力面继续保持着密封状态，所以，重新起动时，吸入的气体不会泄漏。另外，可以将排出侧直接在密闭壳体内空间开放。

图1是表示本发明一实施例的螺旋叶片式压缩机的纵断面图。

图2是表示本发明另一实施例的螺旋叶片式压缩机的纵断面图。

下面，参照附图说明本发明的实施例。这里所说的螺旋叶片式压缩机例如用于空调机的制冷循环，因此，被压缩流体是制冷剂气体。

如图1所示，密闭壳体1由在轴向两端朝铅直方向开口的壳本体1a、闭塞该壳本体1a上端开口部的上盖1b和闭塞下端开口部的下盖1c构成。

在该密闭壳体1内，配置着叶片式压缩机构部3和电动机部4。即，以密闭壳体1的轴向约中央部为界，在图中下侧部分是压缩机构部3，上侧部分是电动机部4。

压缩机构部3是两侧端开口的中空筒体，并且具有在两侧端的外周面突设着一对锷部5a、5b的气缸5。该气缸5的至少一个锷部5a压入地嵌接于构成密闭壳体1的壳本体1a，使气缸5定位固定。

在气缸5的上方侧端面，通过固定件7固定安装着主轴承6，气缸的上端开口部被该主轴承6闭合。在下方侧端面，通过固定件7固定安装着副轴承8，气缸的下端开口部被该副轴承8闭合。

旋转轴即曲轴9沿着主轴承6和副轴承8的轴芯穿设，并可旋转地被支承着。曲轴9不仅贯穿主轴承6与副轴承8之间的气缸5内，而且从主轴承6向图中上侧方向伸出，构成电动机部4的旋转轴部9Z。

在主轴承6与副轴承8之间的曲轴9上，一体地设有轴芯为b的曲柄部9a，该曲柄部9a偏心于曲轴轴芯a一定尺寸e。

在邻接曲柄部9a上下两侧的部位，与曲轴9一体地设有第1平衡块部9b和第2平衡块部9c。这些平衡块部9b、9c偏心地设置在隔着轴芯与曲柄部9a的偏心伸出方向相反侧的周面部位。

在曲轴9与气缸5之间，夹设着作为旋转体的滚筒11，该滚筒11由比重小于铁的材料、例如铝合金做成。该滚筒11是两端开口的圆筒体，其轴向长度与气缸5的轴向长度相同。

在滚筒11内周部的与曲轴9的曲柄部9a相对的部位，形成与该曲柄部同宽并可旋转地与外周面滑接的内腔枢支部11a。

这样，滚筒11的轴芯b与曲柄部9a的轴芯b一致，相对于气缸5等的轴芯a只偏心尺寸e。将尺寸设定为使滚筒11外周壁局部沿轴向与气缸5内周壁局部转动接触。

滚筒11的下端部由副轴承8支承，滚筒11的下端面成为推力面。滚筒下端部与副轴承8之间夹设有限制滚筒11自转的十字机构13。

曲轴9旋转时，曲柄部9a作偏心旋转，并且，枢支于该曲柄部外周面的滚筒11作偏心移动即公转运动。随着滚筒11的公转运动，滚筒外周壁的与气缸5内周壁转动接触的部位，沿着气缸的周向渐渐移动。

在滚筒11的外周面设有螺旋状沟槽14，该螺旋状沟槽14的间距从副轴承8安装侧端部朝着主轴承6安装侧端部渐渐减小。螺旋状叶片15可自由出入地卷装在该沟槽内。

叶片15例如用氟化乙烯树脂等高滑性材料做成，其内径尺寸大于滚筒11的外径尺寸。即，叶片15以缩小直径的状态被强制地嵌入螺旋状沟槽14内，其结果，在叶片与滚筒11一起组装到气缸5内的状态下，叶片15的外周面总是鼓出变形，与气缸内周壁弹性相接。

如上所述，当滚筒11作公转运动并且与气缸5转动接触的位置移动时，随着转接部位的接近，叶片15没入螺旋状沟槽14内，在转接部位，叶片外周面与滚筒外周面完全一致。

反之，过了转接部位后，随着离开转接位置，叶片15从螺旋状沟槽14中突出，在与转接位置隔着轴芯b相对180°的部位，叶片15的突出长度达到最大。然后，又朝着接近转接部位移动，起到上述作用。

沿径向看气缸5和滚筒11的断面时，呈滚筒11相对于气缸5偏心地配置着，并且，滚筒周面的局部处于与气缸转动接触的状态，所以在气缸与滚筒之间形成月牙状空间部。

沿着轴向看上述空间部时，叶片15卷装在滚筒11的螺旋状沟槽14内，其外周面与气缸5内周壁转动相接，滚筒与气缸之间被叶片分隔成若干个空间部。

这些被分隔成的空间部称为压缩室16…。各压缩室16的容积由于螺旋状沟槽14的设定，从副轴承8侧端部到主轴承6侧端部渐渐变小。由于螺旋状沟槽14的间距的设定，下部侧的压缩室16成为吸入部A，上部侧的压缩室16成为排出部B。

在构成密闭壳体1的下盖1c的侧面，贯通地设有吸入管17。该吸入管17与构成制冷循环的蒸发器(图未示)连通。在密闭壳体1内部，吸入管17与设在气缸5下端锷部5b周面上的连接部18连接。

连接部18是贯通气缸5内周面设置的开口，朝着滚筒11的外周面开口。即，连接部18成为把制冷剂气体吸入并导向形成于滚筒11与气缸5之间的压缩室16内的气体吸入部(以下将连接部称为气体吸入部)。

该气体吸入部18设在气缸5的下端部，与压缩室16的一端部连通。由于转子11的下端部成为由副轴承8支承着的推力面11b，所以，也可以说气体吸入部18是设在滚筒11的推力面11b一侧。

与气体吸入部18相对的滚筒外周面部位上设有凹陷部19，用于暂时存放从吸入管17导入的气体。

在主轴承6上设有平行于轴向的排出用孔20，用于把在压缩室16被压缩了的高压气体向密闭壳体1内导引排出。在构成密闭壳体1的上盖1b上，连接着排出管21，与构成制冷循环的冷凝器(图未示)连通。

在密闭壳体1的内底部形成积存润滑油的存油部22。该存油部22内的润滑油油面高度稍低于气缸5的上部锷部5a，气缸5的大部分、气体吸入部18和副轴承8浸渍在润滑油中。

在副轴承8上设有贯通其上下端面的油导通孔23，由于把润滑油导引到和副轴承8的内侧的十字机构13的接合面及滚筒11的推力面11b，所以，这些部位被浸渍于润滑油中。

在曲轴9中，从其下端面沿着轴向设有供油机构的供油泵24。供油泵以扭曲带状板片的状态插入设在曲轴9上的油孔25内。

在曲柄部9a，设有与油孔25的中途连通的油导引孔26，用于把润滑油导引到曲柄部9a周面与滚筒内腔枢支部11a的滑接面。另外，在第1平衡块部9b上部的油孔25中途部也设有油导引孔27，用于把润滑油导引到曲轴9与主轴承6的滑接面。

油孔25在上部侧油导引孔27的稍上部直径变细，并朝着曲轴9的上端面开口。

在滚筒11的内腔枢支部11a设有平行于轴方向的溢油孔28，用于将润滑油导引到第1平衡块部9b侧。

电动机部4由转子30和定子31构成。转子30嵌接于从主轴承6伸出的曲轴9的旋转轴部9Z，定子31嵌接于壳本体1a内周面并与转子外周面之间存有预定间隙。

上述构造的螺旋叶片式流体压缩机，当电动机部4通电时，驱动曲轴9与转子30一起旋转。曲轴9的旋转力通过曲柄部9a传递给滚筒11。

曲柄部9a是偏心的，滚筒11的内腔枢支部11a可旋转地接合着，所以，滚筒被曲柄部推压。而且，夹设在滚筒11与副轴承8之间的十字机构13限制滚筒的自转，所以，滚筒作公转运动。

低压制冷剂气体从吸入管17被吸入，在从气体吸入部18被导入作为工作室的压缩室16之前，暂时存留于形成在滚筒11上的凹陷部19内。然后被导入吸入部A侧的压缩室16。

随着滚筒11的公转运动，滚筒的与气缸5内周面的转接位置渐渐向周向移动，叶片15出入于螺旋状沟槽14。即，叶片15在滚筒的径向出没地移动。

被导入吸入部A侧压缩室16内的制冷剂气体，由于叶片15是螺旋状的，所以，随着滚筒11的公转运动而顺次被移送到排出部B方向的压缩室16。

叶片15的间距从吸入部A到排出部B侧逐渐减小，被该叶片分隔的压缩室16的容积也依次逐渐缩小，所以，制冷剂气体在压缩室内依次移送期间被压缩，在最后的排出部B侧的压缩室内上升为预定的高压。

高压气体从排出部B的压缩室16排出，通过主轴承6的排出用孔20导入上部电动机部4一侧的密闭壳体1的空间部内。然后，从设在密闭壳体1上端部的排出管21导向冷凝器。

由于在滚筒11的上部侧端部形成排出部B，在下部侧端部形成吸入部A，所以，产生从排出部B向吸入部A方向的推力，形成了滚筒的吸入部A侧端面(下端面)容易与副轴承8滑接的状态。

本发明的特征即通过使滚筒11公转，可以减小滚筒的圆周速度，不产生影响压缩效率的滑动损失。

而且，由于滚筒11的下端面即推力面11b浸渍于通过副轴承8的油导通孔23导入的润滑油中，所以，不存在滑动阻力，可保证滚筒11的灵活运动。

由于十字机构13也浸渍于润滑油中，所以，十字机构13灵活地动作，可切实地限制滚筒11的自转。

即使在切断电动机部4的电源、停止压缩机构部3的运转时，滚筒11也不会再沿轴向垂下，而且，由于滚筒下端面的推力面11b浸渍于润滑油中，所以，推力面保持密封状态。

因此，重新起动时，吸入气体不会从推力面11b泄漏，可保持充分的密封性和压缩效率。

由于吸入管17连接在气缸5侧面，所以，气缸侧面成为气体吸入部18，可减少吸入气体时的流路阻力，容易提高体积效率。

图2所示实施例中，在纵长形状的密闭壳体1内部，电动机部4配置在下部侧，螺旋叶片式压缩机构部3配置在上部侧。电动机部4和压缩机构3的构造除了后述部位以外，其余与图1中所示的相同，注以相同的标号，其说明从略。

即，在压缩机构3中，主轴承6位于下部侧，副轴承8位于上部侧，它们的位置和姿势与图1所示相反。因此，作为旋转体的滚筒11的下端部由主轴承6支承，在副轴承8上设有气体排出孔20。

同样地，在滚筒11的推力面11b上设有气体吸入部18。推力面11b与形成在密闭壳体1内底部的润滑油存油部22是分开的，但它们之间通过设在曲轴9下端部的供油泵24和油孔25连通，所以，向推力面11b供给润滑油也没有任何障碍。

对曲柄部9a周面与滚筒内腔枢支部11a的滑接面进行润滑的润滑油，向下方流下，流到支承着滚筒11下端部的主轴承6的上面。

主轴承6的上面被气缸5内周面包围，并且由固定件7固定在气缸的下端锷部5b上，所以，流下的润滑油存留在主轴承6上面，使推力面11b浸渍于润滑油中。同样地，十字机构13也浸渍于润滑油中。

即使在切断电动机部4的电源、停止压缩机构部3的运转时，滚筒11也不会再沿轴向垂下，而且，由于润滑油被充分地供给到滚筒11下端面的推力面11b，所以，推力面继续保持密封状态。不损坏密封性，因此，能保持高压缩效率。

根据上述发明，在备有纵置型螺旋叶片式压缩机构部的流体压缩机中，可充分地向旋转体的推力面供给润滑油以防止推力面的磨耗。在运转停止后，旋转体不沿轴向移动，可继续确保推力面的密封性，所以，重新起动时，吸入气体不会泄漏，能提高压缩效率。

Claims (8)

1.一种流体压缩机，备有密闭壳体、形成于密闭壳体内底部的用于集存润滑油的存油部和螺旋叶片式压缩机构部；上述压缩机构部配置在密闭壳体内，备有气缸、配置在该气缸内并作偏心运动的旋转体、夹设于该旋转体与气缸之间并分隔形成若干个压缩室的螺旋状叶片，将被压缩流体吸入一端侧的压缩室内后，向另一端侧的压缩室压缩移送；其特征在于，

上述压缩机构部是被压缩流体的压缩移送方向为铅直方向的纵置型；

构成该压缩机构部的上述旋转体的下部侧，设有被压缩流体的吸入部；

上述旋转体的被压缩流体吸入侧即下部侧端面是被轴承件支承着的推力面；

该旋转体的推力面浸渍在从上述存油部供给来的润滑油中。

2.如权利要求1所述的流体压缩机，其特征在于，

上述压缩机构部配置在密闭壳体的下部；

上述轴承件设有把存油部的润滑油导向旋转体推力面的油导通孔。

3.如权利要求1所述的流体压缩机，其特征在于，

电动机部配置在上述密闭壳体的下部侧；

电动机部的旋转轴伸出于该电动机部的上端面；

从电动机部伸出的旋转轴上，连接着上述压缩机构部。

4.如权利要求3所述的流体压缩机，其特征在于，

上述压缩机构的下部形成为能由上述轴承件集存润滑油的形式，上述旋转体的推力面浸渍在润滑油中。

5.如权利要求1所述的流体压缩机，其特征在于，

上述旋转体由十字机构接合着，可防止该旋转体相对于构成压缩机构部的上述气缸自转；

该十字机构配置在上述旋转体的气体吸入侧端部。

6.如权利要求2或3所述的流体压缩机，其特征在于，向压缩机构部供油的供油机构浸渍于存油部的润滑油中而配置。

7.如权利要求1所述的流体压缩机，其特征在于，上述压缩机构部的旋转体，沿其周面设有螺旋状沟槽，上述叶片可自由出入地卷装在该沟槽内，将旋转体与气缸之间分隔成若干个工作室，使旋转体相对于气缸作公转运动。

8.如权利要求1所述的流体压缩机，其特征在于，上述吸入部是连接在气缸侧面的吸入管。

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