CN1198201A - 旋转压缩机 - Google Patents

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Abstract

活塞(9)通过随驱动轴转动的叶片(31)以摆动衬瓦(32)为支点在气缸室(6a)内公转。排出口(22)在前支盖(7)和后支盖(8)上形成,并靠近叶片(31)且与高压室(35)连通地设置着。排出口(22)的半圆部分与摆动衬瓦(32)及气缸(6)重合,通过切割与排出口(22)重合的摆动衬瓦(32)外周缘部及气缸(6)内周缘部形成了上、下一对切槽部(41)。

Description

旋转压缩机
技术领域
本发明涉及一种用于冷冻装置的旋转压缩机，特别是与压缩部件的排出结构有关的旋转压缩机
背景技术
过去，如特开平6-147164号公报所披露的那样，旋转压缩机配备有形成气缸室的气缸、设置在气缸上、下两侧以封闭气缸室的侧支盖、设置在上述气缸室内且其内周部可转动地嵌套在驱动轴偏心轴部上的环状活塞、与此活塞成一体地突起于活塞外周部的且将气缸室划分为与吸入口相通的低压室和与排出口相通的高压室的叶片、可自由摆动地设置在与气缸室相邻且成型于上述气缸内的衬瓦孔中的并可自由摆动且自由进退地支承叶片的摆动衬瓦。
此外，通过随上述驱动轴转动的叶片使活塞以摆动衬瓦为支点在气缸室内公转。活塞每公转一周时将由吸入口吸入的制冷剂气体等流体进行压缩并从排出口排出。
在上述旋转压缩机中，吸入口与排出口都形成于气缸上，并在与驱动轴轴线正交的方向在气缸上开口。
发明目的
然而在上述传统的旋转压缩机中，因为在气缸上开设衬瓦孔，所以为防止气缸强度的降低，就必须将排出口设置在远离衬瓦孔的位置上。
可是，如果上述排出口设置在远离衬瓦孔的位置上，则排出口处于远离活塞公转一周的结束位置处。结果，在排出阀关闭后到活塞公转一周的结束位置为止的公转期间内产生无效动力，因而存在压缩机效率降低问题。
本发明就是为了解决上述问题而提出的，其目的是提供一种通过将排出口设置在距离活塞公转一周的结束位置附近而延迟排出阀的排出终止角并能降低活塞无效动力以获得高效率的旋转压缩机。发明内容
为实现上述目的，本发明所述的手段是以通过随驱动轴(5)旋转的叶片(31)使活塞(9)在气缸室(6a)内公转并压缩流体的旋转压缩机为前提的，其中该旋转压缩机配备有形成气缸室(6a)的气缸(6)、设置在气缸(6)轴向两侧面上的且封闭气缸室(6a)的侧支盖(7，8)、设置在气缸室(6a)内且相对驱动轴(5)轴心偏心地与驱动轴(5)相连的环状活塞(9)、与活塞(9)成一体从活塞(9)外周部向外突出的且将气缸室(6a)划分为与吸入口(21)相通的低压室(34)和与排出口(22)相通的高压室(35)的叶片(31)、可自由摆动地设置在成型于气缸(6)上的衬瓦孔(24)内且可自由摆动和自由进退地支承叶片(31)的摆动衬瓦(32)。
将上述排出口(22)开设在至少一个侧支盖上(7)，同时，靠近叶片(31)且与高压室(35)连通地设置此排出口(22)。此外，此压缩机配备有将高压室(35)的高压流体引向排出口(22)的导向部(4A)。
在本发明中，通过随驱动轴(5)转动的叶片(31)使活塞(9)以摆动衬瓦(32)为支点在气缸室(6a)内只进行公转并压缩流体。此时，当排出口(22)设置在至少一个侧支盖(7)上时，由于靠近叶片(31)且与高压室(35)连通地设置此排出口(22)，所以高压室(35)内的流体一直被压缩到高压状态。
另外，由于上述高压室(35)的高压流体由导向部(4A)引导而流向排出口(22)，所以高压流体从排出口(22)顺利地排出。
一方面，在排出阀(23)关闭后到活塞(9)完成公转一周的公转距离缩短了且降低了无效动力。
因而根据本发明，由于能够尽可能地靠近活塞(9)公转一周的结束位置而设置排出口(22)，所以能够延迟排出阀(23)的排出终止角。结果，可以降低排出阀(23)关闭后的活塞(9)无效动力，提高压缩机的效率。
而且，由于高压室(35)的高压流体沿导向部(4A)流向排出口(22)，所以能够减小流动阻力并提高效率。
另外，本发明的排出口(22)最好设置在其一部分与摆动衬瓦(32)和气缸(6)重合的位置。最好如此构成导向部(4A)，即导向部由通过切割与排出口(22)重合的气缸(6)内周缘部和摆动衬瓦(32)外周缘部所形成的切槽部(41)构成。
在本发明中，由于高压室(35)的流体沿气缸(6)内周面移动，所以流体从气缸(6)内周部沿切槽部(41)流向排出口(22)并排出。
进而，来自高压室(35)侧的作用于摆动衬瓦(32)上的力通过低压室(34)侧的摆动衬瓦(32)由气缸(6)承受。
因而，由于沿高压室(35)流体的流动方向而形成切槽部(41)，所以确实可以降低流体流动阻力并提高效率。
另外，来自高压室(35)侧的作用力通过切槽部(41)作用于摆动衬瓦(32)上且由低压室(34)侧的摆动衬瓦(32)承受上述力，所以可确实避免由切槽部(41)所带来的坏影响。
另外，本发明的排出口(22)配置在使其一部分与摆动衬瓦(32)和气缸(6)重合的位置。导向部(4A)由通过只切割与排出口(22)重合的气缸(6)内周缘部所形成的切槽部(51)而构成。
在此发明中，高压室(35)内的流体沿成型于气缸(6)上的切槽部(51)流向排出口(22)并排出。
因此，由于切槽部(51)只开设在气缸(6)上，所以无需加工摆动衬瓦(32)的切槽部。在能够简化切槽部(51)加工的同时，可以降低加工成本。
另外，本发明的排出口(22)还可以配置在使其至少一部分在活塞(9)公转过程中与活塞(9)重合的位置。导向部(4A)由通过切割与排出口(22)的重合部分对应的活塞(9)外周缘部所形成的切槽部(61)构成。
在此发明中，排出口(22)和切槽部(61)因活塞(9)不自转而在排出流体时重合，高压室(35)内的流体沿活塞(9)切槽部(61)流向排出口(22)并排出。
从而，由于确实可以在排出流体时使排出口(22)和切槽部(61)重合，所以确实可以使流向排出口(22)的流体的排出动作顺利进行。
另外，本发明的排出口(22)也可以通过使其一部分与气缸(6)和摆动衬瓦(32)重合而另一部分在活塞(9)公转过程中与活塞(9)重合配置的方式构成。也可以如此构成导向部(4A)，即它由通过分别切割与排出口(22)重合的气缸(6)内周缘部和摆动衬瓦(32)外周缘部并切割与排出口(22)重合部分对应的活塞(9)外周缘部所形成的切槽部(71)构成。
在此发明中，高压室(35)内的流体沿成型于气缸(6)、摆动衬瓦(32)和活塞(9)上的切槽部(71)流向排出口(22)并排出。
从而，由于可以高效地排出高压室(35)内的流体，所以能提高压缩机效率。
附图说明
图1是表示与本发明第一实施例有关的切槽部附近和活塞公转一周的结束位置的主要部分的断面平面图。
图2是表示图1切槽部附近和活塞公转一周的结束位置主要部分的纵断面图。
图3是在图1所示结构的偏心轴附近剖开的压缩部件的断面平面图。
图4是图1所示旋转压缩机的纵断面图。
图5是表示第一实施例的变形例的与图1对应的视图。
图6是表示第二实施例的与图1对应的视图。
图7是表示第二实施例的与图2对应的视图。
图8是表示第三实施例的与图1对应的视图。
图9是表示第三实施例的与图2对应的视图。
图10是表示其它实施例的与图3对应的视图。
最佳实施例
以下根据附图来描述本发明的实施例。
第一实施例
图4示出了与本发明第一实施例有关的旋转压缩机1的整体结构。
此旋转压缩机(1)具有这样的结构，在密闭壳体(2)内的上部设置电动机(3)，同时，在电动机(3)下方设有压缩部件(4)，并通过从上述电动机(3)中伸出的驱动轴(5)的转动来驱动上述压缩部件(4)。
此压缩部件(4)配备有其内部带气缸室(6a)的气缸(6)、设置在该气缸(6)的上下两敞开端侧且构成封闭上下两敞开端的侧支盖的前支盖(7)及后支盖(8)、可转动地设置在上述气缸室(6a)内的活塞(9)。此外，上述驱动轴(5)的下侧由设置在各支盖(7、8)上的轴承部支承。
另外如图3所示，上述气缸室(6a)的内壁构成了断面约呈圆形的形状。另一方面，上述活塞(9)做成圆环状，偏心轴部(5a)转动自如地嵌套在其内周面上。上述偏心轴部(5a)的轴心与驱动轴(5)中心点相比偏离了一个预定量。此外，活塞(9)随着驱动轴(5)的转动只公转而不自转，活塞(9)在其外周面的某处与气缸室(6a)的外周壁接触或接近的状态下沿外周壁公转。
另外，在上述驱动轴(5)的轴心侧设有在外壳(2)底部的储油槽(2a)上开口的供油管路(10)。在供油管路(10)入口侧设有泵部件(11)，同时此供油管路(10)在上述偏心轴部(5a)与活塞(9)的滑接表面上即在气缸室(6a)内开设有中间出口。于是，上述供油管路(10)把通过泵部件(11)从储油槽(2a)中汲取的润滑油通过供油管路(10)经中间出口输入气缸室(6a)内。
另外，在上述气缸(6)中设有开口于气缸室(6a)外周壁上的吸入口(21)，在此吸入口(21)处连接着来自密闭壳体(2)外部的吸入管(2b)。
如图2所示，在上述前支盖(7)及后支盖(8)上设有分别开口于气缸室(6a)上、两壁上的圆形排出口(22、22)。在各排出口(22)处设有排出阀(23)，当气缸室(6a)即以后详述的高压室(35)的内压力高于预定值时，所述排出阀(23)开启。
各排出阀(23)配备有启闭排出口(22)的阀体(23a)和当该阀体(23a)在高于预定值情况下开启时与阀体(23a)接触来限制阀体(23a)开启的阀推压元件(23b)。
另外在上述气缸(6)中，在吸入口(21)和各排出口(22)之间的位置上形成了轴向贯通衬瓦孔形的圆柱形衬瓦孔(24)。此衬瓦孔(24)有朝向气缸室(6a)开口的开口部(24a)。而且如图4所示，在密闭壳体(2)上部连接有外部排出管(2c)。
从活塞(9)外周面沿半径方向突出地延伸的叶片(31)一体成型于上述活塞(9)上。此叶片(31)可与活塞(9)制成一体或也可以与活塞(9)形成不同的单独部件，叶片(31)和活塞(9)通过凹凸嵌配结构连接或用粘结剂等连接而构成。
上述叶片(31)的前端侧插入衬瓦孔(24)，另外，断面约成半圆形的一对摆动衬瓦(32、32)可自由摆动地设置在衬瓦孔(24)内。在夹住叶片(31)前端侧的状态下设置这两个摆动衬瓦(32)时，摆动衬瓦允许此叶片(31)在衬瓦孔(24)内进退并且如此设置摆动衬瓦以使其与叶片(31)成一体地在衬瓦孔(24)内摆动。
上述叶片(31)把位于气缸(6)内周面和活塞(9)外周面之间的气缸室(6a)划分为与吸入口(21)相通的低压室(34)和与排出口(22)相通的高压室(35)。于是，上述活塞(9)通过成一体的叶片(31)以摆动衬瓦(32)为支点摆动并沿气缸室(6a)外周壁公转。此活塞(9)把在公转一周时由吸入口(21)吸入的制冷剂气体等流体经过压缩从各排出口(22)排出。
另外，在上述各排出口(22)附近形成了贯通两支盖(7、8)及气缸(6)的贯通孔(36)。从下侧排出口(22)排出的流体通过此贯通孔(36)被导向上侧即压缩部件(4)上方。
作为本发明的特征，如图1所示，上述各排出口(22)在前支盖(7)和后支盖(8)上形成，同时，配置在靠近叶片(31)且与高压室(35)连通的位置。具体地说，如此设置上述各排出口(22)，即其半圆形部分设置在从叶片(31)开始的高压室(35)侧的摆动衬瓦(32)外周缘部和与此摆动衬瓦外周缘部接连的气缸(6)内周缘部重合的位置。
另外，在上述摆动衬瓦(32)和气缸(6)中设有将高压室(35)的高压流体引向排出口(22)的导向部(4A)。如此构成导向部(4A)，即由通过在摆动衬瓦(32)的上、下外周缘部和气缸(6)的上、下内周缘部上分别切割与各排出口(22)重合部分所形成的上、下一对切槽部(41、41)而构成。于是，各切槽部(41)周面靠近排出口(22)渐宽而呈半圆锥形。
以下将针对与第一实施例有关的旋转压缩机(1)的压缩动作进行说明。
首先，当驱动驱动轴(5)旋转时，活塞(9)因一体地形成叶片(31)而以衬瓦孔(24)中心为支点摆动并只进行公转。即，把上述叶片(31)最深地插入衬瓦孔(24)的状态作为公转角度(摆动角度)的零度，活塞(9)沿气缸(6)内周面公转。在活塞(9)的公转一周期间内，从吸入口(21)流入气缸室(6a)的流体受到压缩，经排出口(22)排到密闭壳体(2)内。
在压缩动作中，由于排出口(22)设置在两个支盖(7、8)上，同时，靠近叶片(31)而设置，所以高压室(35)内的流体一直被压缩到高压状态。
进而，上述高压室(35)的高压流体由切槽部(41)引导流向排出口(22)，从而该高压流体顺利地从排出口(22)排出。特别是，由于上述高压室(35)的流体沿气缸(6)内周面流动，所以流体从气缸(6)内周部沿切槽部(41)流向排出口(22)。
根据第一实施例，由于可以尽可能地靠近活塞(9)公转一周的结束位置(在图1的活塞位置，公转角度为360度)地设置排出口(22)，所以可以延迟排出阀(23)的排出终止角。结果，可以缩短上述排出阀(23)关闭后到活塞(9)完成公转一周为止的公转距离，并由于可以减小排出阀(23)关闭后的无效动力，从而可以提高压缩机效率。
此外，由于高压室(35)的高压流体沿切槽部(41)流向排出口(22)，所以可确实降低流体流动阻力，可望提高效率。
特别是，由于切槽部(41)沿着上述高压室(35)的流体流动方向形成，所以能可靠地降低流体流动的阻力，可以使效率提高。
另外，来自高压室(35)侧的载荷通过切槽部(41)作用于摆动衬瓦(32)上且能够由低压室(34)侧的摆动衬瓦(32)承受上述作用力，所以可确实避免切槽部(41)所带来的恶劣影响。
第一实施例的变型例
尽管在上述实施例中，跨接摆动衬瓦(32)和气缸(6)而形成了切槽部(41)，但如图5所示，也可以只在气缸(6)上形成上、下一对切槽部(51)。
就是说，在排出口(22)与气缸(6)之间的重合部分大于排出口(22)与摆动衬瓦(32)之间的重合部分的情况下，例如当排出口(22)与气缸(6)之间的重合部分占全部重合部分的70％-95％时，可以只在气缸(6)的上、下内周缘部上形成一对切槽部(51)。
在这种情况下，高压室(35)内的流体沿切槽部(51)从排出口(22)中顺利地排出。
从而，由于只在气缸(6)上形成上述切槽部(51)，所以无需加工摆动衬瓦(32)的切槽部，因而可以简化切槽部(51)的加工并能同时降低加工成本。
第二实施例
以下将根据图6及图7来说明本发明的第二实施例。
在第二实施例中，切槽部的设置位置有所变化，由成型于活塞(9)上的一对切槽部(61)构成了导向部(4A)。
即如图6及图7所示，各排出口(22)其开口于高压室(35)的半圆形部分处在活塞(9)公转一周的结束位置上与活塞(9)大致重合的位置。
此外，切割与排出口(22)的重合部分对应的活塞(9)外周缘部便构成了上述切槽部(61)。
除切槽部(61)外的其它结构与图1的实施例的情况相同，在用同一标记表示相同部件的情况下省略了对其的说明。
从而，根据此实施例，与上述第一实施例相同，由于可以尽可能地靠近活塞(9)公转一周的结束位置而设置排出口(22)，所以在能够延迟排出阀(23)的排出终止角的同时，可以有效地降低活塞(9)的无效动力并提高效率。
另外，由于高压室(35)的高压流体沿切槽部(61)流向排出口(22)，从而可以减小流动阻力并提高效率。
特别是，由于活塞(9)不自转而在排出流体时可确实使切槽部(61)和排出口(22)重合，所以可确实使流向排出口(22)的流体的排出顺利进行。
第三实施例
以下根据图8及图9来说明本发明的第三实施例。
在此第三实施例中，切槽部位置及形状有所变化，利用跨接气缸(6)、摆动衬瓦(32)和活塞(9)形成的一对切槽部(71)构成导向部(4A)。即，导向部是图1及图2的第一实施例与图6及图7的第二实施例的组合结构。
具体地说，如图8及图9所示，各排出口(22)是这样的结构，即半圆部分与高压室(35)侧的摆动衬瓦(32)和气缸(6)重合，而直接开口于高压室(35)的另一半圆部分在活塞(9)公转一周的结束位置上大体与活塞(9)重合。
此外，跨接摆动衬瓦(32)外周缘部和气缸(6)内周缘部及活塞(9)外周缘部，切成圆锥形而形成上述切槽部(71)。
另外，除切槽部(71)外的其它结构与上述第一实施例的情况相同，在用同一标记表示同一部分的情况下省略了对其的详细描述。
从而，根据此实施例，与上述第一实施例及第二实施例相同，由于可以尽可能地靠近活塞(9)公转一周的结束位置设置排出口(22)，所以在可以延迟排出阀(23)的排出终止角的同时，可有效地减小活塞(9)的无效动力，可望提高效率。
另外，由于高压室(35)的高压流体沿切槽部(71)流向排出口(22)，所以可以降低流动阻力并可以提高效率。
另外，由于因活塞(9)不自转而确实可以在排出流体时使排出口(22)和活塞(9)切槽部(71)重合，所以的确可期流经排出口(22)的流体的排出动作顺利地进行。
其它实施例
另外，本发明不局限于上述各实施例，其它各种变型实施例也包括在本发明中。
即，如图10所示，可以在摆动衬瓦(32)及气缸(6)的非重要位置上，靠近叶片(31)且与高压室(35)连通地设置各排出口(22)。此时，与第二实施例相同，通过切割与排出口(22)重合部分对应的活塞(9)外周缘部形成切槽部(61)。
另外在上述第三实施例中，设置了跨接摆动衬瓦(32)、气缸(6)、活塞(9)的切槽部(71)，象上述第一实施例的变型例那样，在排出口(22)和气缸(6)之间的重合部分大的情况下，可以象跨接气缸(6)和活塞(9)那样大致成圆锥形地切割出上、下一对切槽部。
另外在上述实施例中，虽然是分别在前支盖(7)及后支盖(8)上形成各排出口(22)的，也可以只在前支盖(7)或后支盖(8)上开设排出口。实用性
如上所述，本发明所涉及的旋转压缩机可用于活塞和叶片成一体的压缩机。

Claims (5)

1.一种旋转压缩机，它配备有形成气缸室(6a)的气缸(6)；设置在气缸(6)轴向两侧面上的且封闭气缸室(6a)的侧支盖(7，8)；设置在气缸室(6a)内的且相对驱动轴(5)轴心偏心地与驱动轴(5)相连的环状活塞(9)；与活塞(9)一体形成从活塞(9)外周部突出且将气缸室(6a)划分成与吸入口(21)相通的低压室(34)和与排出口(22)相通的高压室(35)的叶片(31)；可自由摆动地设置在成型于气缸(6)上的衬瓦孔(24)内、可自由摆动且可自由进退地支承叶片(31)的摆动衬瓦(32)；所述旋转压缩机通过随驱动轴(5)转动的叶片(31)使活塞(9)在气缸室(6a)内公转并压缩流体，其特征在于，上述排出口(22)开设在至少一个侧支盖(7)上，同时，靠近叶片(31)地且与高压室(35)连通地设置此排出口(22)，此压缩机还配备有将高压室(35)的高压流体引向排出口(22)的导向部(4A)。
2.如权利要求1所述的旋转压缩机，其特征在于，排出口(22)配置在其一部分与气缸(6)和摆动衬瓦(32)重合的位置，导向部(4A)由通过分别切割与排出口(22)重合的气缸(6)内周缘部和摆动衬瓦(32)外周缘部所形成的切槽部(41)构成。
3.如权利要求1所述的旋转压缩机，其特征在于，排出口(22)配置成使其一部分与气缸(6)和摆动衬瓦(32)相重合，而导向部(4A)由通过只切割与排出口(22)重合的气缸(6)内周缘部所形成的切槽部(51)构成。
4.如权利要求1所述的旋转压缩机，其特征在于，排出口(22)设置成使其至少一部分在活塞(9)公转过程中与活塞(9)重合，导向部(4A)由通过切割对应于排出口(22)的重合部分的活塞(9)的外周缘部所形成的切槽部(61)构成。
5.如权利要求1所述的旋转压缩机，其特征在于，排出口(22)配置成使其一部分与摆动衬瓦(32)和气缸(6)重合，而另一部分在活塞(9)公转过程中与活塞(9)重合，导向部(4A)由通过分别切割与排出口重合的气缸(6)内周缘部和摆动衬瓦(32)外周缘部并通过切割对应于排出口(22)重合部的活塞(9)外周缘部所形成的切槽部(71)构成。
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