CN1540166A - 卧式旋转压缩机 - Google Patents

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吾
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Abstract

一种卧式旋转压缩机，在底部存积有润滑油的密闭容器(1)内，收纳压缩工作流体的压缩机构部(42)、和通过轴(4)与该压缩机构部(42)连接的电动机部(41)，具有向压缩机构部(42)的滑动部供给润滑油的给油装置。该给油装置具有将压缩机构部一侧的底部的润滑油向压缩机构部(42)的滑动部供给的第1给油装置，和将电动机部一侧的底部的润滑油向压缩机构部(42)的滑动部供给的第2给油装置。由此，即使压缩机向电动机部一侧及压缩机构部一侧的任何一方较大地倾斜，也能够将存积在较低的一侧的润滑油可靠地供给到压缩机构部的滑动部。

Description

卧式旋转压缩机
技术领域
本发明涉及卧式旋转压缩机，特别是适合在汽车用空调机等中使用的卧式旋转压缩机。
背景技术
在汽车用空调机的压缩机中，对于高效率、高可靠性、低振动、低噪音等基本性能自不用说，更强烈要求节省空间、小型、重量轻、低成本。为把压缩机放在集中空间小的发动机室，从节省空间的角度出发，希望压缩机能横向设置。而且，压缩机不仅要小型、重量轻、价格便宜，而且即使在恶劣的使用条件下，其高可靠性也必须能保持。特别是汽车长时间停放在坡道上或行驶在路面不好的道路上等时，即使压缩机处于倾斜的状态也必须能够没问题地运转。
作为能对应压缩机的倾斜的卧式密闭旋转压缩机，有公开在例如特开平11-182429号公报(专利文献1)上的结构。该卧式密闭旋转压缩机在底部存积有润滑油的密闭容器的内部，具有电动机，由其旋转轴驱动的旋转压缩机构，和设置在旋转轴的旋转压缩机构侧的端部、浸在存积于密闭容器底部的润滑油中的给油用管；从给油用管吸上来的润滑油通过设在旋转轴内部的给油路向各滑动部给油，在给油用管的旋转轴一侧的基部附近，设置着对应于卧式密闭旋转压缩机的倾斜而弯曲的挠性部。在专利文献1中，记载有：通过该挠性部，即使压缩机倾斜，给油用管的前端部也可追随移动，确保给油。
专利文献1：特开平11-182429号公报(图1)
在以前的压缩机中，在电动机一侧(与具有给油用管的旋转压缩机一侧相反的一侧)向下倾斜时，即使给油用管倾斜地追随移动，由于给油用管前端部的润滑油变少，油面变低，因此出现不能确实可靠地给油的问题。并且，电动机一侧极端地向下倾斜时，就会成为在给油用管的前端部没有润滑油的状态，给油用管的前端部从油面上方露出，出现不能给油的问题。
发明内容
本发明的目的在于得到一种卧式旋转压缩机，即使压缩机在电动机部一侧及压缩机构部一侧的任意一侧较大倾斜，存积在较低一侧的润滑油也能够确实可靠地供给到压缩机构部的滑动部，能够确保其高可靠性。
并且，本发明的其他目的和有利点可以通过下述说明而明确。
为实现上述目的，本发明为一种卧式旋转压缩机，在底部存积有润滑油的密闭容器内，收纳压缩工作流体的压缩机构部、和通过轴与该压缩机构部连接的电动机部，具有向所述压缩机构部的滑动部供给所述润滑油的给油装置，所述给油装置具有将压缩机构部一侧的底部的润滑油向所述压缩机构部的滑动部供给的第1给油装置，和将所述电动机部一侧的底部的润滑油向所述压缩机构部的滑动部供给的第2给油装置。
本发明中进而优选：所述第1给油装置采用叶片泵构成；该叶片泵具有在与在所述压缩机构部的汽缸内随着所述轴的旋转而偏心旋转的滚轮随动并往复运动的叶片的下部密闭形成的叶片泵室，将所述密闭容器底部的润滑油吸入到所述叶片泵室的吸入口，和从所述叶片泵室向所述压缩机构部的滑动部供给润滑油的给油路。
另外，所述压缩机构部具有由第1及第2压缩部构成的2组压缩部；所述第1压缩部具有轴支撑所述轴的主轴承、第1汽缸、隔板、第1滚轮及第1叶片；第2压缩部具有所述隔板、第2汽缸、轴支撑所述轴的副轴承、第2滚轮及第2叶片；所述叶片泵在所述第2压缩部一侧形成。
另外，所述叶片泵室的吸入口由穿过包含构成所述压缩机构部的汽缸和端板的接触面的至少一方一侧的凹槽形成。
另外，通过将给油用罩(25)固定在所述端板的侧面一侧，形成从所述叶片泵室向所述压缩机构部的滑动部供给润滑油的给油路的一部分；该给油用罩(25)由具有经压力加工形成给油路的槽的板构成。
另外，通过构成所述压缩机构部的电动机部一侧的端板隔开压缩机构部一侧和电动机部一侧；在所述端板的下部设置连通压缩机构部一侧和电动机部一侧的连通孔；以与所述电动机部连通的方式设置所述压缩机构部的压缩室的排出口；在所述主轴承的上部设置连通压缩机构部一侧和电动机部一侧的节流孔；在所述压缩机构部一侧设置向压缩机外排出所述工作流体的排出管。
另外，所述第2给油装置具有使所述密闭容器内为排出压的同时，其一侧端部与所述轴的贯通孔的电动机一侧的开口连通，且另一侧端部延伸到所述密闭容器的底部的给油用管。
另外，在支撑所述给油用管的支撑构件上，以使其可随压缩机整体的旋转而旋转的方式安装着给油用管。
另外，在所述轴上设置与所述压缩机构部的滑动部连通的贯通孔，在所述贯通孔的压缩机构部一侧以及电动机部一侧的至少一个端部设置离心泵。
附图说明
图1是本发明的一实施例的卧式旋转压缩机的纵截面图。
图2是图1的A-A截面图。
图3是图1的卧式旋转压缩机的叶片位于上止点的时的主要部位放大截面图。
图4是图1的卧式旋转压缩机的叶片位于下止点的时的主要部位放大截面图。
图5是与图2对应的、表示图1的卧式旋转压缩机的吸入口的变形例的图。
图6是图1对应的、表示图1的卧式旋转压缩机的吸入口的变形例的图。
图7是图1的卧式旋转压缩机中使用的给油用罩单体的立体图。
图8是图1的卧式旋转压缩机朝压缩机构部一侧较低地倾斜的状态的纵截面图。
图9是图1的卧式旋转压缩机朝压缩机构部一侧较低地倾斜的状态的纵截面图。
符号说明：
1-密闭容器、2-定子、3-转子、4-轴、5-主轴承(端板)、6-第1汽缸、7-隔板(端板)、8-第2汽缸、9-副轴承(端板)、10、11曲柄部、12-第1滚轮、13-第2滚轮、14-第1叶片、15-第2叶片、16-第1弹簧、17-第2弹簧、18-吸入室、19-压缩室、20-叶片槽、24-排出管、25-给油用罩、26-给油路、27-叶片泵吸入口、30-节流孔、31-连通孔、32、36-离心泵、34-给油用管、35-支撑构件、40-卧式旋转压缩机、41-电动机部、42-压缩机构部。
具体实施方式
下面，利用图1～图9说明本发明的卧式旋转压缩机的一实施例。
首先，参照图1及图2说明本实施例的卧式旋转压缩机的整体构成。本实施例是卧式2汽缸旋转压缩机的例。
卧式旋转压缩机40作为汽车用空调机的冷冻循环的构成要素被配置在汽车发动机室等中使用。此压缩机40，在密闭容器内1收纳电动机部41和由此电动机部41驱动的压缩机构部42而构成。
密闭容器1由横长的圆筒状的本体部、和其两侧的盖部构成。电动机部41由固定在密闭容器1上的定子2和压入有轴4的转子3构成。压缩机构部42，通过轴4与电动机41直接连接，由2组压缩部构成。
第1压缩部由轴支撑轴4的主轴承5、第1汽缸6、隔板7、第1滚轮12、第1叶片14、第1弹16簧构成。第2压缩部由隔板7、第2汽缸8、轴支撑轴4的副轴承9、第2滚轮13、第2叶片15、第2弹簧17构成。上述2个汽缸6、8夹持其中间的隔板，其两侧配置主轴承5及副轴承9，由此将其围成的2个空间形成为汽缸室。从而，主轴承5、隔板7及副轴承9作为各汽缸6、8的端板发挥功能。而且，主轴承5被固定在密闭容器1上，把密闭容器1内隔成压缩机部一侧和电动机部一侧。
轴4，其中央部由主轴承5支持，左右两侧延伸到压缩机构部一侧及电动机部一侧，中心部设置着左右贯通的孔33。该贯通孔33用于向压缩机构部42的滑动部供给润滑油而形成。轴4的两端部位于密闭容器1的两端部附近，开口有贯通孔33。轴4有2个相位相差180度的曲柄部10、11。在这些曲柄部10、11上分别自转自如地嵌合着滚轮12、，13。这样，通过形成相位相差180度的2组压缩部，压缩部的平衡良好，可实现低振动。
其次，参照图1及图2说明第1压缩部及第2压缩部的具体构成及动作。
随轴4的旋转，滚轮12、13在汽缸6、8内偏心旋转。叶片14、15通过密闭容器内的气压(排出压)和弹簧16、17按压滚轮12、13，将汽缸室内分隔为吸入室18和压缩室19。而且，随滚轮12、13的偏心旋转，在汽缸6、8的叶片槽20内往复运动。
在该构成中，压缩机40的压缩动作如下运行。电动机41通电，则转子3驱动轴4，嵌合在曲柄部11的滚轮12、13在汽缸6、8内偏心旋转。由此，工作流体(例如冷媒气体)从吸入管23经过吸入口21，被吸入到吸入室18。然后，吸入结束后，吸入室18成为压缩室19，在压缩室19内被压缩，从具有排出阀(未图示)的排出口22排出。
在第1压缩部，工作流体向电动机部一侧排出。向电动机部侧排出的工作流体通过设置在主轴承5上的节流孔30到达压缩机构部一侧，从在压缩机构部一侧开口的排出管24向压缩机外排出。在第2压缩部，工作流体向由副轴承9和副轴承罩28密闭的空间28a排出，通过贯通孔29向电动机部一侧排出。向该电动机部一侧排出的工作流体与从第1压缩部排出的工作流体混合，通过设置在主轴承5上的节流孔30到压缩机构部一侧，从在压缩机构部一侧开口的排出管24向压缩机外排出。在此，含有润滑油的工作流体通过节流孔30后，通过与对着节流孔30设置在压缩机构部侧的油分离用的板37相撞而分离润滑油之后，从排出管24向压缩机外排出。被分离的润滑油聚集在密闭容器内1的底部。
下面，参照图1及图4说明向压缩机构部给油的装置。
向压缩机构部42的滑动部供给润滑油的给油装置有：将压缩机构部一侧的底部的润滑油供给到压缩机构部42的滑动部的第1给油装置，和将电动机部一侧的底部的润滑油供给到压缩机构部42的滑动部的第2给油装置。
第1给油装置是采用叶片泵的装置。在最接近副轴承9的汽缸8内往复动作的叶片15的下部，由叶片15、汽缸8、隔板7、副轴承9密闭形成叶片泵室15a，由此构成叶片泵。使用此叶片泵，把密闭容器内1底部积存的润滑油通过给油路26向轴4内的贯通孔33压送，从设在贯通孔33中的横孔向轴承5、9的滑动部和滚轮12、13的滑动部等给油。给油路26，通过连通设置在副轴承9及副轴承罩28上的贯通孔、和由给油用罩15的凹部形成的空间而构成，叶片泵室15a和轴4的贯通孔33连通。
第2给油装置，是利用密闭容器1内的电动机部一侧的压力和压缩机构部42内的压力差给油的装置。在轴4的电动机部一侧的端部，给油用管34与轴4的贯通孔33连通地设置。给油用管34，其一侧端部安装在固定于密闭容器1的支持部材35上，同时另一侧端部延伸到密闭容器1内的底部。给油用管34的另一侧端部所处的底部的润滑油，通过密闭容器内的电动机部一侧的排出压，通过给油用管34向轴4内的贯通孔33压送，从设置在贯通孔33的横孔向轴承5、9的滑动部和滚轮12、13的滑动部等给油。而且支撑构件35也可固定在定子2上。
下面，参照图3及图4说明压缩机40处于水平状态时第1给油装置的给油动作。
该叶片泵，在图3中表示叶片15处于上止点位置，在图4中表示叶片15处于下止点位置。随着叶片15向上方移动，存积在密闭容器1的底部的润滑油，从吸入口27吸入到叶片泵室15a。详细地说，叶片15向上方移动时，从给油路26和吸入口27两者吸入的润滑油，如图3所示被吸入叶片泵室15a。在该吸入行程的前半程，因给油路26内的润滑油的惯性力，其逆流抵抗大，大部分从吸入口27流入。并且，该给油路26内的惯性力，在前面的排出工序，通过从将给油路26内的润滑油向给油用罩一侧输送的状态切换而产生。
另一方面，叶片15向下移动时，叶片泵室15a内的润滑油被挤出，成为排出行程。在此气压行程的前半程，和给油路26内的润滑油的惯性力引起的流路阻力相比较，与此流路垂直设置的吸入口27的阻力大，从吸入口27向存油部逆流的油量少，大部分向给油路26一侧排出。
通过这些动作的反复，除从吸入口27稍微逆流的润滑油以外，通过给油路26供给到滑动部。而且，处于压缩机40的水平状态的给油被设定利用叶片泵进行。
而且，叶片泵的吸入口27由穿过汽缸8的凹槽和副轴承9的外周部的框形成。由此，把另行制作锥状的射流二极管、插入给油路的情况相比，可以形成低成本、小形轻量的压缩机40。
如图5的变形例所示，把由设置在汽缸8的凹槽形成的吸入孔27的中心位置，从叶片槽20的中心横向偏移，则不容易受到叶片15向下移动时的下降流的影响，且提高给油效率。如图6的变形例所示，形成叶片泵室的吸入口27的孔，也可以不设置在汽缸8上，而设置在副轴承9上。
并且，在本实施例中，为可靠地向压缩机构部42的滑动部给油，确保高可靠性，而如以下构成。由主轴承5把压缩机构部42和电动机部41分开，在主轴承上部设置节流孔30，在主轴承下部设置1个或多个连通孔31以使润滑油能在压缩机构部42和电动机部41间自由地移动。从各汽缸6、8排出的工作流体先排出到电动机部一侧，通过设置在主轴承上部的节流孔30朝压缩机构部一侧移动。通过节流孔30时，工作流体的压力下降，因此压缩机构部一侧内的压力比电动机部一侧低。为与此压力差平衡，积存在密闭容器1底部的润滑油，通过连通孔31自电动机部41向压缩机构部42移动，因此，压缩机构部一侧的油面比电动机部一侧的油面高。并且，通过将压缩机构部一侧的油面比设置在轴4上的给油用的贯通孔33高地设定，充满给油路的润滑油水头提高，从而叶片给油效率提高。另外，通过将电动机部一侧的油面比转子3的下端低地设定，能够防止由转子3旋转而引起润滑油搅拌，降低搅拌损失。
参照图8和图9说明压缩机40倾斜时的给油动作，。
图8为表示压缩机40以压缩机构部一侧相对处于下方的方式倾斜的状态的图。压缩机构部一侧处于下方地倾斜，存积在电动机部41底部的润滑油就通过重力经由连通孔31向压缩机构部一侧移动。叶片泵的吸入口27位于靠近密闭容器1的底部的位置、且处于压缩机构部一侧，所以吸入口27的周围一直存有润滑油，可充分地向滑动部供给润滑油。在此，润滑油不直接通过排出口24流向压缩机外，为此，排出口24的开口部设置在不浸在润滑油中的位置、即在压缩机构部一侧的空间内，尽量远离油面，与工作流体通过节流孔30后与油分离板37冲撞的一侧相反的一侧靠近的位置。
图9为表示压缩机40以电动机部一侧相对处于下方的方式倾斜的状态的图。电动机部一侧处于下方地倾斜时，存积在压缩机构部42底部的润滑油就通过重力经由连通孔3 1朝电动机部一侧移动。此时，一直倾斜到在压缩机构部一侧几乎没有润滑油的状态，则叶片泵内就充满工作流体(冷媒气体)，叶片泵不发挥作用。可是，设置在电动机部一侧的给油用管34吸入口，浸在存积在电动机部41底部的润滑油中，其吸入口周围处于有充分的润滑油的状态。并且电动机部的压力比压缩机构部的压力大，因此电动机部一侧的润滑油就由于压力差而通过给油用管34流入轴4的贯通孔33，供给到滑动部。并且，由于压缩机构部一侧和电动机部一侧的压差，工作流体也通过节流孔30、连通孔31朝压缩机部一侧移动。此时，以不使压缩机构部42和电动机部41的压力相等而不能进行差压给油的方式设定连通孔31的孔径。
压缩机40倾斜时，即使压缩机构部一侧和电动机部一侧中的任何一方处于下方，如上所述，也一直从充分存积有润滑油的一侧进行给油，即使倾斜变大也能可靠给油，维持高可靠性。
并且，在本实施例中，为可靠地向滑动部给油，确保高可靠性，在轴4的两端部安装着离心泵32、36。离心泵32、36是在平板的中央部开孔的简单构造。就关于在压缩机40几乎处于水平或压缩机构部一侧处于下方地倾斜时，即润滑油从叶片泵通过给油路26流向滑动部时，此离心泵32、36的作用加以说明。离心泵32、36将轴4贯通孔33的入口缩小，由叶片泵压送过来的润滑油通过离心泵32的狭窄入口，将进入轴4的贯通孔，此时由于轴4正在旋转，因此润滑油受离心力作用，通过入口后，向轴4的径向飞散，移动到贯通孔33的壁面。通过该动作连续进行，产生将润滑油引进贯通孔33内泵的作用。离心泵36处于轴4的贯通孔33出口部，因此润滑油通过离心泵36，从贯通孔33出来后，润滑油就不受到离心力的作用，不产生泵的作用。此时，离心泵36成为流路阻力，发挥在轴4的贯通孔33内保持润滑油的作用，可充分地向滑动部供给润滑油。
在压缩机40以电动机部一侧处于下方的方式倾斜时，即润滑油从给油用管34流向滑动部时，离心泵32、36各自起与上述相反的作用。根据此构成更可靠地给滑动部给油，提高可靠性。
并且，也可以代替离心泵32、36，而采用众所周知的其他的给油机构，如：收容在轴4内部的、将金属板扭曲的称为浆叶的给油机构和粘性泵。
并且，在本实施例中，为了即使压缩机40在轴4的旋转面倾斜时也能可靠地向滑动部给油，确保高可靠性，而形成如下的构造。给油用管34可在轴4的旋转面旋转自如地安装在支持部材35上。并且给油用管34的吸入口通过自重或附设的重锤，一直向垂直下方开口。根据该构成，即使压缩机40在轴4的旋转面倾斜时，给油用管34的吸入口也一直浸在润滑油中，能够可靠地向滑动部给油。此外，附设重锤时，通过将磁铁作为重锤安装在给油用管34的吸入口附近，能吸附润滑油中的磨损粉末等，因此磨损粉末不会侵入滑动部，可以确保高可靠性。
并且，在本实施例中，为提供低成本小型轻量的压缩机40，而采用如下的构成。给油路26的一部分由副轴承罩28和给油用罩25形成。如图7所示，此给油用罩25由具有利用压力加工而模压形成给油路的槽的板构成，与副轴承罩28一起固定在副轴承9上。根据此构成，不需要用管连接从叶片泵室15a到轴4的贯通孔33，因此可省略管的弯曲加工和安装工序，能够提供低成本的压缩机40。并且，使用管时，需要弯曲为大致コ字形，必须用一定程度的较大的半径弯曲，随之压缩机40的全长变长，但是通过形成本实施例的构成，可避免该问题，能够提供小型轻量的压缩机40。
如由上述实施例的说明可以清楚的那样，根据本发明，即使压缩机向电动机部一侧及压缩机构部一侧的任何一方较大地倾斜，也能够将存积在较低的一侧的润滑油可靠地供给到压缩机构部的滑动部，这样就能够得到可确保其高可靠性的卧式旋转压缩机。

Claims (9)

1.一种卧式旋转压缩机，在底部存积有润滑油的密闭容器内，收纳压缩工作流体的压缩机构部、和通过轴与该压缩机构部连接的电动机部，具有向所述压缩机构部的滑动部供给所述润滑油的给油装置，其特征在于，
所述给油装置具有将压缩机构部一侧的底部的润滑油向所述压缩机构部的滑动部供给的第1给油装置，和将所述电动机部一侧的底部的润滑油向所述压缩机构部的滑动部供给的第2给油装置。
2.根据权利要求1所述的卧式旋转压缩机，其特征在于，所述第1给油装置采用叶片泵构成；该叶片泵具有在与在所述压缩机构部的汽缸内随着所述轴的旋转而偏心旋转的滚轮随动并往复运动的叶片的下部密闭形成的叶片泵室，将所述密闭容器底部的润滑油吸入到所述叶片泵室的吸入口，和从所述叶片泵室向所述压缩机构部的滑动部供给润滑油的给油路。
3.根据权利要求2所述的卧式旋转压缩机，其特征在于，所述压缩机构部具有由第1及第2压缩部构成的2组压缩部；所述第1压缩部具有轴支撑所述轴的主轴承、第1汽缸、隔板、第1滚轮及第1叶片；第2压缩部具有所述隔板、第2汽缸、轴支撑所述轴的副轴承、第2滚轮及第2叶片；所述叶片泵在所述第2压缩部一侧形成。
4.根据权利要求2所述的卧式旋转压缩机，其特征在于，所述叶片泵室的吸入口由穿过包含构成所述压缩机构部的汽缸及端板的接触面的至少一方一侧的凹槽形成。
5.根据权利要求2所述的卧式旋转压缩机，其特征在于，通过将给油用罩(25)固定在所述端板的侧面一侧，形成从所述叶片泵室向所述压缩机构部的滑动部供给润滑油的给油路的一部分；该给油用罩(25)由具有利用压力加工而模压形成给油路的槽的板构成。
6.根据权利要求1或2所述的卧式旋转压缩机，其特征在于，通过构成所述压缩机构部的电动机部一侧的端板隔开压缩机构部一侧和电动机部一侧；在所述端板的下部设置连通压缩机构部一侧和电动机部一侧的连通孔；以与所述电动机部连通的方式设置所述压缩机构部的压缩室的排出口；在所述主轴承的上部设置连通压缩机构部一侧和电动机部一侧的节流孔；在所述压缩机构部一侧设置向压缩机外排出所述工作流体的排出管。
7.根据权利要求1所述的卧式旋转压缩机，其特征在于，所述第2给油装置具有使所述密闭容器内为排出压的同时，其一侧端部与所述轴的贯通孔的电动机一侧的开口连通，且另一侧端部延伸到所述密闭容器的底部的给油用管。
8.根据权利要求7所述的卧式旋转压缩机，其特征在于，在支撑所述给油用管的支撑构件上，以使其可随压缩机整体的旋转而旋转的方式安装着给油用管。
9.根据权利要求1～8的任一项所述的卧式旋转压缩机，其特征在于，在所述轴上设置与所述压缩机构部的滑动部连通的贯通孔，在所述贯通孔的压缩机构部一侧以及电动机部一侧的至少一方的端部设置离心泵。
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