CN1683794A - 压缩机 - Google Patents

Abstract

本发明的涡轮型压缩机，具有：在壳体内使高压的制冷剂从涡轮单元排出的排出室；将该排出室与壳体的出口孔(78)连接的排出路径；配置在该排出路径上、使润滑油的一部分从制冷剂中分离的分离装置；在排出路径上配置在比分离装置更下游的溢流阀，当排出路径内的压力达到溢流压力以上时，溢流阀被打开，制冷剂从排出路径向压缩机外放出。

Description

压缩机

技术领域

本发明涉及压缩机，更详细地涉及车辆的空调系统用的配置在制冷回路中的压缩机。

背景技术

这种压缩机用于对作为动作流体的制冷剂进行压缩。通常，制冷剂包含喷雾状的润滑油，该润滑油不仅对压缩机内的滑动面及轴承等进行润滑，并起到对滑动面的密封作用。但是，在制冷剂中所含的润滑油多的场合，润滑油成为使制冷回路的制冷能力下降的主要原因。

因此，日本专利特开平11-82352号公报中揭示的压缩机，具有：排出被压缩后的高压的制冷剂的排出室、将制冷剂从该排出室向压缩机外的循环路径送出的出口孔、将喷雾状的润滑油从制冷剂中分离用的分离装置，该分离装置被配置在从排出室至出口孔的送出路径中。更详细地说，分离装置包括形成送出路径一部分的分离室，该分离室从排出室导入高压的制冷剂。在分离室内，制冷剂中的润滑油利用离心分离作用，其一部分从制冷剂分离。分离后的润滑油被储存在贮油室中，贮油室被配置在分离室的下方。

另一方面，压缩机还包括将制冷剂向压缩室吸入用的吸入室，贮油室内的润滑油返回至吸入室内，以喷雾状混入吸入室内的制冷剂中。

若压缩机内藏有上述的分离装置，则从压缩机向循环路径送出的制冷剂中的润滑油的量少，能避免制冷回路中的制冷能力的下降。

如上所述，分离装置的分离室和贮油室与排出室一起，都是压缩机内所必须确保的，故在压缩机的尺寸为一定的场合，排出室的容积必然地不得不减小。

又，为了提高润滑油的分离能力，需要加快从排出室向分离室所导入的制冷剂的流速，因此，将排出室与分离室连接的喷出孔具有小的流路截面积。

另外，为了对压缩机内的滑动面及轴承良好地进行润滑，最好是增加向吸入室返回的润滑油的量。因此，在贮油室中储存大量的润滑油。

从上述的理由，在增加压缩机的负荷、即高压制冷剂向排出室内的排出量时，排出室内的压力急剧上升，往往会瞬时地超过制冷剂中的润滑油的压缩引起的压缩机的容许最高排出压力。

另一方面，压缩机在排出室中具有溢流阀，该溢流阀能将排出室内的排出压力限制在容许最高排出压力以下。

然而，在排出室内频繁地发生瞬时性超过容许最高排出压力那样的冲击压力时，每当发生该冲击压力时，溢流阀就误动作地打开，含有较多润滑油的制冷剂就从排出室向压缩机外、即循环路径外溢出。因此，由于在循环路径中循环的制冷剂及润滑油都减少，故制冷回路中的制冷能力显著下降，压缩机内的润滑不足，会导致压缩机发生故障。

为了避免上述的溢流阀的误动作，考虑将溢流阀配置在贮油室中。但是，由于在贮油室中储存大量的润滑油，减少了润滑油的液体水平面以上的空间，故在排出室中发生的冲击压力照样地向该空间内传播，使溢流阀误动作。该场合，润滑油与制冷剂一起从贮油室向循环路径外喷出，从循环路径损失大量的润滑油。

发明内容

本发明的目的在于，提供能防止溢流阀的误动作、不会使动作流体及动作流体中的润滑油发生不希望的损失的压缩机。

为了达到上述目的，本发明的压缩机，包括：壳体即、壳体具有其内部被规定的吸入室和排出室、在所述壳体的外面所具有的入口孔和出口孔、及将排出室与出口孔连接的排出路径；设在所述壳体内的压缩单元即、压缩单元具有将从入口孔向吸入室所供给的动作流体进行压缩并使压缩后的动作流体向排出室排出的压缩室，动作流体含有润滑油；配置在排出路径中、将动作流体中的润滑油的一部分从动作流体进行分离的分离装置；位于比分离装置更下游的位置、当排出路径内的压力超过规定的溢流压力时使排出路径内的动作流体向排出路径外溢出的溢流装置。

采用上述本发明的压缩机，将溢流装置配置在分离装置的下游。因此，在排出室内即使瞬时性发生超过溢流装置的溢流压力的冲击压力，该冲击压力在传播至溢流装置之前的期间，也会衰减到比溢流压力要小。其结果，能有效地减少因冲击压力引起的溢流装置的误动作。

例如，即使溢流装置误动作，通过溢流装置向排出路径外放出的动作流体，由于已经受到由分离装置进行的润滑油的分离处理，故放出的动作流体中的润滑油的量少。因此，在本发明的压缩机用于制冷回路中的场合，不会从制冷回路损失大量的润滑油。

另一方面，从吸入室经过压缩室导入排出室的动作流体包含足够的润滑油，动作流体中的润滑油有效地用于压缩机内的润滑及压缩室的密封。

溢流装置，可以包含配置在排出路径的下游位置的溢流阀。该场合，最好是将溢流阀配置在出口孔的附近。这样，若将溢流阀配置在出口孔的附近，则能确保从排出室至溢流阀的排出路径较长的长度，有效地衰减冲击压力。

又，最好是将溢流阀配置在壳体的上部。该场合，由于能容易地从压缩机的上方辨认溢流阀，故从溢流阀排出的润滑油的痕迹、即因溢流阀的误动作引起的润滑油及动作流体的损失能容易地被检测。

壳体还可以具有适配器管子，该适配器管子形成有出口孔，并带有溢流阀，该场合，能进一步延长从排出室至溢流阀的排出路径的长度。

压缩单元，具有可动涡轮以及在与可动涡轮之间形成压缩室的固定涡轮，排出室形成于固定涡轮与壳体的端壁之间。

该场合，分离装置包括：在壳体的端壁内与排出室邻接地形成的、并形成排出路径的上游部分的分离室；配置在分离室内的分离管即、具有向分离室内开口的下端和与排出路径的下游部分连接的上端，使流入所述分离室的动作流体在其周围进行回旋，由此将润滑油的一部分从动作流体分离的分离管；在固定涡轮与壳体的端壁之间所形成的贮油室即、具有配置在分离室的下方、将分离后的润滑油从分离室进行回收的贮油室；以及从贮油室将润滑油向吸入室返回的返回路径。

另外，壳体还可以具有：从其端壁向排出室内一体地突出并向上下方向延伸的鼓出部和在鼓出部内所形成的气缸内腔，该场合，分离室由气缸内腔的下部来形成。

采用上述的分离装置，不会导致壳体的大型化，能确保分离室。

排出路径的下游部分，可以包含形成在壳体的壁内、从气缸内腔的上部向出口孔延伸的连接孔，该连接孔最好是具有与气缸内腔的轴线正交的轴线。该场合，由于排出路径的下游部分被弯曲，故能更有效地衰减从排出室向溢流阀传播的冲击压力。

从下面给出的详细说明中，本发明适用性的更多的范围会变得清楚。不过，应予理解的是，说明本发明较佳实施例的详细说明和特殊的例子仅是以说明的方式给出的，对那些熟悉本技术领域中的人们来说，在阅读了本详细说明后，落入本发明精神和保护范围之内的各种变化和修改变型将是显而易见的。

附图说明

从下面所给出的详细说明和附图中将更加全面地理解本发明。附图是仅是以说明的方式给出的，因而不对本发明进行限制，在诸附图中：

图1是表示一实施例的涡轮型压缩机的纵剖视图。

图2是沿图1中II-II线的剖视图。

图3是表示变形例的压缩机的一部分的图。

具体实施方式

参照图1，车辆的空调系统用的制冷回路，具有制冷剂的循环路径2，在该循环路径2上依次地配置着压缩机4、冷凝器6、储罐8、膨胀阀10和蒸发器12。压缩机4将制冷剂压缩，将高压的制冷剂向冷凝器6送出。其结果，从压缩机4送出的制冷剂在循环路径2中循环，制冷回路发挥制冷能力。

制冷剂包含喷雾状的润滑油，制冷剂中的润滑油不仅对压缩机内的轴承及各种滑动面进行润滑，并起到对压缩机中的压缩室的密封作用。这些轴承、滑动面及压缩室在后面叙述。

图1的压缩机4表示所谓的涡轮型压缩机。压缩机4具有壳体14，该壳体14具有前壳体16和后壳体18。这些壳体16、18具有相互重合的凸缘，利用多个连接螺栓20将这些凸缘结合。

在前壳体16内配置着驱动轴22。该驱动轴22具有位于后壳体18侧的大径端部24和小径轴部26。小径轴部26从大径端部24向与后壳体18的相反侧延伸，并且从前壳体16突出。大径端部24通过滚针轴承28旋转自如地支承在前壳体16的内面上，小径轴部26通过滚珠轴承30旋转自如地支承在前壳体16的内面上。

并且，在前壳体16内，围住小径轴部26地配置着唇形密封垫32。该唇形密封垫32位于滚珠轴承30与大径端部24之间，将前壳体16内气密地进行划分。

在从前壳体16突出的小径轴部26的端部上，通过电磁离合器34连接着驱动皮带轮36，该驱动皮带轮36通过轴承38旋转自如地被支承在前壳体16的外面。另外，电磁离合器34的一部分内藏在驱动皮带轮36中。

驱动皮带轮36，通过驱动皮带(未图示)接受来自车辆的发动机的动力，向一方向进行旋转。电磁离合器34的ON动作时，将驱动皮带轮36的旋转通过电磁离合器34向驱动轴22传递，驱动轴22与驱动皮带轮36一起旋转。

另一方面，后壳体18收容有涡轮单元40，该涡轮单元40包括可动涡轮42和固定涡轮44。这些可动和固定涡轮42、44具有相互啮合的螺旋壁。可动涡轮42的螺旋壁与固定涡轮44的螺旋壁滑接，在这些螺旋壁之间形成压缩室46。在可动涡轮42进行回旋运动时，压缩室46从固定涡轮44的外周向中央移动，随着该移动，压缩室46的容积减少。

为了使可动涡轮42进行回旋运动，曲轴销48从驱动轴22的大径端部24向可动涡轮42突出，将偏心套筒50安装在该曲轴销48上。偏心套筒50，通过滚针轴承52可旋转地支承在可动涡轮42的轮毂42b上。因此，在驱动轴22进行旋转时，可动涡轮42围绕驱动轴22进行回旋，可动涡轮42的回旋半径，由驱动轴22与曲轴销48的轴线间的距离来决定。

并且，在可动涡轮42与前壳体16之间配置着滚珠型的推力轴承54。推力轴承54包括固定环、可动环和夹在这些环的环状座圈槽之间的多个滚珠。在可动涡轮42进行回旋时，各滚珠沿着对应的环状座圈槽进行滚动，由此，能阻止可动涡轮42的自转。

又，在偏心套筒50上安装着与可动涡轮42相对的配重56，该配重56能使可动涡轮42圆滑地进行回旋运动。

固定涡轮44，通过多个固定螺栓(未图示)被固定在后壳体18上，后壳体18在其端壁18a与固定涡轮44之间，对排出室58作出规定。

更详细地说，在固定涡轮44的背面上分别形成有凹部60、62，这些凹部60、62在图1中的上下方向上分开，利用分隔壁64被划分。另一方面，分隔壁64从后壳体18的端壁18a突出，该分隔壁64与分隔壁66对接。这些分隔壁64、66在凹部60侧形成排出室58。

固定涡轮44在其中央部具有排出孔67，该排出孔67能使压缩室46与排出室58相互连通。排出室58，即，在凹部60上配置有排出阀68，排出阀68对排出孔67进行开闭。排出阀68包括阀簧片70和对阀簧片70的开度进行限制的止动板72，这些阀簧片70和止动板72都通过安装螺钉74被安装在固定涡轮44上。

另一方面，在后壳体18的外周壁与涡轮单元40之间确保有吸入室76，该吸入室76与后壳体18的入口孔(未图示)连接着。入口孔形成于后壳体18的外周壁上，并通过循环路径2与蒸发器12连接着。

在后壳体18上的端壁18a的上部形成有出口孔78(参照图2)。该出口孔78向压缩机4的侧方开口，并通过循环路径2与冷凝器6连接着。另一方面，出口孔78通过排出路径与排出室58连接着。

在排出路径上配置着分离装置80和溢流装置，关于该分离装置80和溢流装置，在以下详述。

在后壳体18的端壁18a的内面上一体地形成有鼓出部82。该鼓出部82作成向排出室58内突出的柱状，从端壁18a的分隔壁66延伸至后壳体18的周壁。在鼓出部82内形成有气缸内腔84，该气缸内腔84向后壳体18的外周壁开口。气缸内腔84从后壳体18的外周壁延伸至分隔壁66，气缸内腔84的开口端被塞子86闭塞。

在图1中，将气缸内腔84的下部形成为分离室88，在该分离室88的上部同心地配置着分离管90。该分离管90的上端具有大径部，通过将该大径部向气缸内腔84压入，被固定在分离室88内。另外，在分离管90的上端配置着弹性挡圈92，该弹性挡圈92阻止分离管90从分离室88的脱出。

分离室88，具有：分离管90的下端与分隔壁66之间的圆筒空间、以及分离室88的内周面与分离管90的小径部之间的环状空间。另外，在鼓出部82上形成有2个喷出孔94。这些喷出孔94从图1中看是上下地分开，使排出室58与分离室88的环状空间连通。这些喷出孔94的轴线延伸成与分离管90的外周面正切的状态。

另一方面，连接孔96从气缸内腔84的上部延伸。从图2可知，连接孔96的轴线与气缸内腔84的轴线正交，使气缸内腔84与出口孔78相互连接着。因此，分离室88通过分离管90、气缸内腔84的上部和连接孔96与出口孔78连接着。

如图2所示，在后壳体18的上部形成有安装孔98，该安装孔98在出口孔78的附近位置与连接孔96连通。在安装孔98中配置着溢流装置、即溢流阀100，该溢流阀100旋入安装孔98中，具有从后壳体18的外面向上方突出的头。在连接孔96内的压力达到规定的溢流压力以上时，溢流阀100被打开，使连接孔96与压缩机4外面、即与循环路径2外面连通。

另外，图2中，用双点划线表示的圆圈A，表示将溢流阀100配置在排出室58上时的位置。

另一方面，在后壳体18内，分隔壁64、66的下侧形成有贮油室102，该贮油室102通过油孔104与分离室88连通。油孔104形成在分隔壁66上。

如图1所示，在固定涡轮44内形成有贯通孔106，该贯通孔106从贮油室102的底部延伸至吸入室76。在贯通孔106内插入杆构件108，该杆构件108在其内部具有节流孔通路及过滤网。

在驱动轴22旋转时，可动涡轮42不会自转地进行回旋运动。可动涡轮42的回旋运动执行的是：将制冷剂从吸入室76吸入压缩室46内、经过对被吸入的制冷剂的压缩至制冷剂的排出的一系列过程。其结果，压缩室46内的制冷剂的压力克服排出阀68的紧闭压力，并且，在排出阀68被打开时，高压的制冷剂从压缩室46通过排出孔67向排出室58内排出。

由于在制冷剂中含有喷雾状的润滑油，故制冷剂中的润滑油对前壳体16内的轴承28、52及涡轮单元40内的滑动面等进行润滑，还对滑动面、即对压缩室46起到密封作用。

排出室58内的高压制冷剂从喷出孔94向分离装置80的分离室88流入。流入后的制冷剂一边在分离管90的外周面进行回旋，一边在分离室88内下降。在该过程中，制冷剂中的润滑油受到离心分离作用，制冷剂中的润滑油的一部分从制冷剂分离，分离后的润滑油附着在分离室88的内周壁上。然后，受到分离作用的制冷剂，从分离管90的下端开口通过分离管90和连接孔96的内部被导向出口孔78，从出口孔78向冷凝器6送出。

另一方面，从制冷剂分离的润滑油，沿着分离室88的内周壁流下，经过油孔104被导向贮油室102，并且被储存在贮油室102中。由于贮油室102始终与分离室88连通着，故贮油室102内的压力与吸入室76的压力相比是足够高。因此，贮油室102与吸入室76之间的压力差，使贮油室102内的润滑油通过前述的杆构件108内的过滤网和节流孔通路，从杆构件108的前端向吸入室76内喷出。这时，润滑油被雾化，混入吸入室76内的制冷剂中。

由于从压缩机4送出的制冷剂已经受到润滑油的分离作用，故在压缩机4以外的循环路径2中流动的制冷剂中的润滑油少。因此，制冷回路能充分发挥原来的制冷能力。

另一方面，由于分离后的润滑油从贮油室102返回至吸入室76中，故充满于前壳体16的制冷剂及通过涡轮单元40内的制冷剂含有许多润滑油，能可靠地保证对于压缩机4所要求的润滑及密封。

即使因压缩机4的负荷增大、而使排出室58内瞬时性地发生了导致润滑油压缩的冲击压力，该冲击压力也在经过分离室88和连接孔96向溢流阀100传播的过程中被衰减。因此，能大大地降低因发生瞬时性的冲击压力引起的溢流阀100的误动作。

例如，即使溢流阀100进行误动作而使制冷剂从压缩机4的溢流阀100向循环路径2外放出，由于放出后的制冷剂已经受到润滑油的分离作用，故从制冷回路损失的润滑油的量少。

另外，在将压缩机4配置在车辆的发动机室内的场合，在压缩机4的周边存在包括发动机的各种设备。然而，由于将溢流阀100配置在压缩机4的上部，故尽管存在设备，也能容易辨认溢流阀100。因此，即使因溢流阀100的误动作而放出制冷剂，从溢流阀100周边的润滑油的痕迹中，能推测来自制冷回路的润滑油及制冷剂的损失量，其结果，能容易地进行制冷回路的保养维修。

本发明不受上述一实施例的限制，能进行各种变形。

图3表示变形例的溢流阀装置。

溢流阀装置，包括：夹插在连接孔96的终端与循环路径2之间的适配器管子108和旋装在该适配器管子108的外周面上的溢流阀100，该场合，适配器管子108形成有出口孔78。

图3的溢流阀装置，能容易地安装在现有的压缩机上，并使从溢流阀100至排出室58的排出路径更加延长，因此，能更减少溢流阀100的误动作。

本发明的分离装置不限于涡轮型压缩机，对于往复活塞型的压缩机当然同样也能适用。

Claims (1)

1、一种压缩机，其特征在于，包括：壳体即、壳体具有其内部被规定的吸入室和排出室、在所述壳体的外面所具有的入口孔和出口孔、及将排出室与出口孔连接的排出路径；设在所述壳体内的压缩单元即、压缩单元具有将从入口孔向吸入室所供给的动作流体进行压缩并使压缩后的动作流体向排出室排出的压缩室，动作流体含有润滑油；配置在排出路径中、将动作流体中的润滑油的一部分从动作流体进行分离的分离装置，

所述压缩机，还具有：

位于比分离装置更下游的位置、在所述排出路径内的压力超过规定的溢流压力时使所述排出路径内的动作流体向所述排出路径外溢出的溢流装置。

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