CN1782426A - 卷轴式压缩机 - Google Patents

Abstract

本发明是关于一种卷轴式压缩机，包括：外壳，下端存储一定量的机油；动力产生部，设置在上述外壳的内部，并压缩工作流体；旋转轴，设置在上述动力产生部的中心，通过机油供应器的旋转力以及上述动力产生部的旋转所产生的离心力作用，使存储在上述外壳下端的机油经形成设于其内部的机油供应孔向上吸收；压缩部，设置在上述旋转轴的上端，通过上述旋转轴的旋转压缩工作流体；上部框架，支撑上述压缩部，并设有把通过上述旋转轴向上吸收的机油移向边缘的排油通道；以及下部框架，支撑上述旋转轴的下端，在上述机油供应孔的侧壁上贯通地形成设有一个以上的机油飞溅通道，从而向上述动力产生部提供机油，达到冷却过热的动力产生部的效果。

Description

卷轴式压缩机

技术领域

本发明涉及一种压缩机，特别是涉及一种通过具有渐开线齿形的两个相吻合的卷轴旋转而压缩工作流体的卷轴式压缩机。

背景技术

图1是现有技术的卷轴式压缩机的纵向剖面图。

如图所示，卷轴式压缩机由外壳1、压缩部6、动力产生部4构成。其中，外壳1的内部形成设有密闭空间；压缩部6设置在外壳1的内部，并压缩工作流体；动力产生部4通过旋转轴5向压缩部6提供驱动力。

上述外壳1由上部盖(cap)1a、外壳1b、下部盖(cap)1c构成。其一侧设有从外部吸入工作流体的吸入管2和输出压缩的工作流体的输出管3。而且，上述外壳1的下部盖(cap)1c上设有存储机油的机油存储部1d。

上述动力产生部4由定子4a和转子4b构成。其中定子4a固定设在上述外壳1的内部；转子4b在上述定子4a的内部将电力转换成旋转力。

旋转轴5的作用是把上述转子4b的旋转力传输给压缩部6。上述旋转轴5的下端具有机油供应器5a，内部设有机油供应孔5b，因此可以向上吸收机油存储部1d的机油，并传输到与压缩部6接触的位置。

上述压缩部6由固定卷轴7、绕动卷轴8以及滑环(Oldham′s ring)9构成。即，固定卷轴7设有拥有渐开线形状的固定卷轴衬垫7a，并在中央部形成设有输出压缩工作流体的输出孔7b，固定安装在外壳1的内部。

然后，绕动卷轴8具有绕动卷轴衬垫8a，其形状同样为渐开线形状并与上述固定卷轴衬垫7a相对应。这时，上述固定卷轴衬垫7a与绕动卷轴衬垫8a以180°相位差相接合形成的新月型空间，并同时形成4个压缩空间。

然后滑环(Oldham′s ring)9安装在上部框架12和绕动卷轴8之间，把旋转轴5的旋转运动变换成回转运动。

而且，上述固定卷轴7的上侧设置有将上述外壳1的内部空间划分为高压部S1和低压部S2的高低压分离板10。并且在上述输出口7b的上侧设置有防止高压部S1的压缩工作流体逆流入压缩空间P内部的止回阀组装体11。

上部框架12固定设在上述外壳1b的上部内侧，并在其上端设置有压缩部6。然后，下部框架13设置在上述外壳1b的下部内侧。这时，上部框架12支撑旋转轴5的上端，下部框架13支撑旋转轴5的下端。在上述上部框架12内部沿边缘形成设有排油通道12a，使通过上述旋转轴5供应给压缩部6的机油回收到机油存储部1d。

但是，上面所述的现有技术存在如下问题。

即，如图1的黑色箭头所示，现有卷轴式压缩机的机油从机油存储部1d出发，经过旋转轴5再供应给压缩部6，以此达到润滑以及冷却各部的目的。之后，上述机油随着上部框架12的排油通道12a在边缘移动，然后随着外壳1b的内周面回收到机油存储部1d，并以此为一个周期进行循环。这时，为了以向动力发生部4供应机油的方式达到冷却上述动力产生部4的目的，现有的卷轴式压缩机在从上部框架12回收机油到机油存储部1d的过程中，使用了向上述动力产生部4供应一部分机油的方式。

因此，现有的卷轴式压缩机没有直接向上述动力产生部4供应机油的结构，因而不能有效地向上述动力产生部4供应机油，继而降低了通过机油冷却上述动力产生部4的冷却效率。

而且，现有的压缩机由于降低了通过机油冷却动力产生部4的冷却效率，因此流入吸入管2的工作流体在经过压缩部6的压缩之前，将会以图1所示的白色箭头的方向循环，冷却上述动力产生部4。因此，现有的压缩机的工作流体在温度相对升高的状态下进入上述压缩部6，因而其比容减少，导致压缩效率降低。

由此可见，上述现有的卷轴式压缩机在结构与使用上，显然仍存在有不便与缺陷，而亟待加以进一步改进。为了解决卷轴式压缩机存在的问题，相关厂商莫不费尽心思来谋求解决之道，但长久以来一直未见适用的设计被发展完成，而一般产品又没有适切的结构能够解决上述问题，此显然是相关业者急欲解决的问题。

有鉴于上述现有的卷轴式压缩机存在的缺陷，本发明人基于从事此类产品设计制造多年丰富的实务经验及专业知识，并配合学理的运用，积极加以研究创新，以期创设一种新型结构的卷轴式压缩机，能够改进一般现有的卷轴式压缩机，使其更具有实用性。经过不断的研究、设计，并经反复试作样品及改进后，终于创设出确具实用价值的本发明。

发明内容

本发明的主要目的在于，克服现有的卷轴式压缩机存在的缺陷，而提供一种新型结构的卷轴式压缩机，所要解决的技术问题是使其可以供应冷却动力产生部的机油，从而更加适于实用，且具有产业上的利用价值。

本发明的另一目的在于，提供一种卷轴式压缩机，所要解决的技术问题是使其动力产生部的温度可以维持在适当温度范围之内，从而更加适于实用。

本发明与现有技术相比具有明显的优点和有益效果。由以上技术方案可知，为了达到前述发明目的，本发明提出一种卷轴式压缩机，包括外壳、动力产生部、旋转轴、压缩部、上部框架、下部框架。其中，外壳的内部形成设有密闭空间，并在其下端存储一定量的机油；动力产生部设置在上述外壳的内部，并压缩工作流体；旋转轴设置在上述动力产生部的中心，通过机油供应器的旋转力以及上述动力产生部的旋转所产生的离心力作用，使存储在上述外壳下端的机油经形成设于其内部的机油供应孔向上吸收；压缩部设置在上述旋转轴的上端，因而与上述旋转轴接触的面通过上述机油供应孔供应的机油润滑，并通过上述旋转轴的旋转而压缩工作流体；上部框架支撑上述压缩部，并设有把通过上述旋转轴向上吸收的机油移向边缘的排油通道；下部框架支撑上述旋转轴，而旋转轴的下端插入到下部框架，下部框架至少部分浸入于存储在上述外壳的机油里，而且，在上述机油供应孔的侧壁上贯通地形成设有一个以上的机油飞溅通道，它使向上吸收的部分机油外溅输出至上述动力产生部。

上述机油供应孔包括下端供应孔和上端供应孔。其中，下端供应孔在上述旋转轴的中心部沿着轴线方向形成设置；上端供应孔与上述下端供应孔连通，形成设在上述旋转轴的离心位置。而上述机油飞溅通道的入口设在上述下端供应孔的侧壁，出口设在上述旋转轴的外周边，上述出口向上述动力产生部的下端呈开口状。

上述机油飞溅通道的出口位于比入口相对高的位置。

上述机油飞溅通道以上述旋转轴的中心为基准，沿着圆周方向等角排列。

具备上述结构的本发明，通过向动力产生部的下端供应机油，冷却产生大量热的动力产生部。

经由上述可知，本发明是关于一种卷轴式压缩机，包括：外壳，下端存储一定量的机油；动力产生部，设置在上述外壳的内部，并压缩工作流体；旋转轴，设置在上述动力产生部的中心，通过机油供应器的旋转力以及上述动力产生部的旋转所产生的离心力作用，使存储在上述外壳下端的机油经形成设于其内部的机油供应孔向上吸收；压缩部，设置在上述旋转轴的上端，通过上述旋转轴的旋转压缩工作流体；上部框架，支撑上述压缩部，并设有把通过上述旋转轴向上吸收的机油移向边缘的排油通道；以及下部框架，支撑上述旋转轴的下端，下部框架至少一部分浸在存储于上述外壳的机油里，在上述机油供应孔的侧壁上贯通地形成设有一个以上的机油飞溅通道，从而向上述动力产生部提供机油，本发明向动力产生部的下端提供机油，达到冷却过热的动力产生部的效果。

借由上述技术方案，本发明卷轴式压缩机至少具有下列优点：

本发明的卷轴式压缩机在下端供应孔的侧壁上，沿着旋转轴的圆周方向形成设有一个以上的贯通到外部的机油飞溅通道。它将通过旋转轴的离心力作用使机油外溅输出到动力产生部。因此，本发明可以向动力产生部的下端供应机油，达到冷却过热的动力产生部的效果。

尤其，本发明可以用机油冷却动力产生部的定子所产生的热，使动力产生部可以稳定地运转。

而且，本发明的上述机油的温度将维持在一定范围内，因此流入吸入管的工作流体吸收定子的热量的程度相对减少，因而提高了工作流体的压缩效率。

综上所述，本发明特殊结构的卷轴式压缩机，可以供应冷却动力产生部的机油。本发明特殊结构的卷轴式压缩机，其动力产生部的温度可以维持在适当温度范围之内。其具有上述诸多的优点及实用价值，并在同类产品中未见有类似的结构设计公开发表或使用而确属创新，其不论在结构上或功能上皆有较大的改进，在技术上有较大的进步，并产生了好用及实用的效果，且较现有的卷轴式压缩机具有增进的多项功效，从而更加适于实用，而具有产业的广泛利用价值，诚为一新颖、进步、实用的新设计。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。

附图说明

图1是现有技术的卷轴式压缩机的纵向剖面图；

图2是本发明的卷轴式压缩机的较佳实施例的纵向结构剖面图。

20：外壳                               27：机油存储部

30：动力产生部                         40：旋转轴

43：机油供应器                         45：机油供应孔

45a：下端供应孔                        45b：上端供应孔

47：机油飞溅通道                       50：压缩部

60：高低压分离板                       70：止回阀组装体

80：上部框架                           81：推力轴承

83：排油通道                           90：下部框架

具体实施方式

为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明提出的卷轴式压缩机其具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。

图2是本发明的卷轴式压缩机的最佳实施例结构的纵向剖面图。

如图所示，外壳20由上部盖(cap)21、外壳23、下部盖(cap)25构成，并在其内部形成设有密闭空间。这种外壳20的一侧具有从外部吸入工作流体的吸入管28和输出压缩工作流体的输出管29。而且，上述外壳20的下部盖(cap)25上设有机油存储部27，存储有可以润滑、冷却各部件的一定量的机油。

动力产生部30设置在上述外壳20的内部，提供可以压缩工作流体的动力，并由定子31和转子33构成。在这里，定子31设置在下述的上部框架80和下部框架90之间，固定设在上述外壳20的内部。上述转子33以可旋转的方式设置在上述定子31的内侧。即，转子33通过与定子31的相互的电磁作用而旋转。

旋转轴40设置在上述动力产生部30的中心部，通过上述动力产生部30旋转。即，把上述转子33的旋转力传输到下述的压缩部50，并为使其可以与上述转子33同时旋转，而将其压入固定在上述转子33上。

上述旋转轴40的上端，在与上述旋转轴40中心错开的离心位置形成设有离心部41。上述离心部41上插入有下述的绕动卷轴53的凸起部53b，通过随上述旋转轴40的旋转而做圆周运动的离心部41，上述绕动卷轴53将做旋转运动。

上述旋转轴40的下端具有机油供应器43，内部沿着轴线方向形成设有机油供应孔45。上述的机油供应器43设置在上述机油供应孔45的下端入口，它与上述旋转轴40一起旋转，使存储在上述机油存储部27的机油随着上述机油供应孔45上升。

而且，上述的机油供应孔45沿着上述的旋转轴40的轴线方向贯通形成，起到向上述旋转轴40的上端供应存储在上述机油存储部27的机油的作用。这种机油供应孔45由下端供应孔45a和上端供应孔45b形成设置。其中，下端供应孔45a在旋转轴40的中心部沿着轴线方向形成设置；上端供应孔45b与上述下端供应孔45a连通，形成设在与上述旋转轴40的旋转中心偏离的位置。

上述的下端供应孔45a的侧壁上形成设有贯通到上述旋转轴40外部的机油飞溅通道47。上述机油飞溅通道47的目的在于使机油外溅输出到动力产生部30以便冷却过热的动力产生部30，它以上述旋转轴40的中心为基准，沿着圆周方向等角排列，形成设有一个以上。这时，上述机油飞溅通道47为了最大限度地利用上述旋转轴40所产生的离心力，使机油外溅输出到远处，而以向上倾斜的方式形成设置。即，上述机油飞溅通道47的位于旋转轴40外周边的出口相对高于位于下端供应孔45a内的入口，因而向定子31的下部成开口状。

压缩部50由固定卷轴51、绕动卷轴53以及滑环(Oldham′s ring)55构成。在这里，固定卷轴51具有渐开线形状的固定卷轴衬垫51a，在中央部形成设有输出压缩工作流体的输出孔51b，固定安装在外壳20的内部。

然后，绕动卷轴53设置在上述固定卷轴51的下端，可以与上述固定卷轴51相互旋转。这种绕动卷轴53具有绕动卷轴衬垫53a，其形状同样为渐开线形状并与上述固定卷轴衬垫51a相对应。固定卷轴衬垫51a与绕动卷轴衬垫53a相接合形成设有压缩空间P。

这种绕动卷轴53的底面形成设有凸起部53b。上述凸起部53b插入到旋转轴40上端的离心部41，传输上述旋转轴40的旋转力，使上述绕动卷轴53做旋转运动。这种凸起部53b和离心部41的摩擦部位，将由上述旋转轴40的机油供应孔45供应的机油来润滑。

滑环(Oldham′s ring)55的作用是把旋转轴40的旋转运动变换成回转运动，并设置在下述的上部框架80和绕动卷轴53之间。

上述固定卷轴51的上侧设置有把上述外壳20的内部空间划分为高压部S1和低压部S2的高低压分离板60。并且在上述输出口51b的上侧设置有止回阀组装体70。该止回阀组装体70的作用在于防止高压部S1的压缩工作流体逆流入压缩空间P内部。

上部框架80在压缩部50的底面支撑上述压缩部50。上述上部框架80固定设在上述外壳20的内周面上，而在其上部固定有上述压缩部50的固定卷轴51。然后在上述上部框架80的上面以可旋转的方式安装有与上述固定卷轴51齿合的绕动卷轴53。随即，在上述上部框架的上面具有推力轴承81，它可以使上述绕动卷轴53旋转时与上部框架80之间发生的金属摩擦达到最低。

这种上部框架80的中心部贯通有上述旋转轴40的上端。这时，通过上述旋转轴40的机油供给孔45供应的机油，其一部分将通过离心力作用供应给上述推力轴承81。而且，在上述上部框架80的内部形成设有排油管道83，使之与外部连通，使流向上述旋转轴40上端的机油回收到上述机油存储部27。

下部框架90支撑上述旋转轴40的下端，上述旋转轴40插入到上述下部框架90大致中心的部位。这种下部框架90至少有一部分浸入存储在上述机油存储器27的机油里。因此，插入到下部框架90的旋转轴40的下端位于上述机油的油面以下。这是为了使位于旋转轴40下端的机油供应器43能够通过上述机油供应孔45向上吸收机油。

对具备上述结构的卷轴式压缩机的作用说明如下。

当向动力产生部30供应电源时，转子33将通过上述动力产生部30的定子31和设置在上述定子31内部的转子33的相互作用旋转。这时发生的旋转力将会传输到旋转轴40，做旋转运动的旋转轴40将通过设置在上述旋转轴40上部的滑环(Oldham′s ring)55，旋转轴40的旋转运动将变换成回转运动，驱动上述绕动卷轴53。

于是，上述绕动卷轴53将以旋转轴40为中心，对固定卷轴51做相对回转运动，因而连续产生新月形状的压缩空间P。而且，上述压缩空间P越向外越大，而向中心越小，因此通过吸入管28吸入的工作流体在靠近上述固定卷轴51的中心部时逐渐被压缩。因此，上述固定卷轴51的外周部形成设有吸入室(图中未示)，而中心部形成设有输出口51b，它们将吸入、压缩、输出工作流体。

随着压缩过程的进行，止回阀组装体70将通过压力差向上侧移动，开放输出口51b。因此，被压缩的工作流体将通过输出口51b流动到高压部S1，而高压部S1的被压缩工作流体将通过高低压分离板60与低压部S2分离，并通过输出管29输出到外壳20的外部。而且，当卷轴式压缩机停止运转时，上述止回阀组装体70就会向下侧移动，封闭上述输出口51b，防止工作流体的逆流。

而且，在上述压缩过程中，存储在下部盖(cap)25的机油存储部27的机油将以如图2所示的白色箭头方向，循环到本发明的卷轴式压缩机的各部。即，通过同旋转轴40一起旋转的机油供应器43向上吸收机油。而这种被向上吸收的机油将随着下端供应孔45a上升，并填满上述下端供应孔45a。

这时，吸向上端供应孔45b的机油中，部分机油将流入到形成设在上述下端供应孔45a侧壁的机油飞溅通道47。而这些机油随着经过机油飞溅通道47，逐渐偏离上述旋转轴40的中心，因此其受到的离心力比在上述旋转轴40的中心时更大。因此，当上述机油在上述机油飞溅通道47里迅速移动，以至从机油飞溅通道47中出来时，由于离心力和上述机油飞溅通道47的倾斜角度而外溅输出。这种外溅输出的机油形成接近于抛物线的形状，外溅输出向上述动力产生部30的下端。定子31尤其会产生较多热量，而通过上述外溅输出的机油使上述定子31冷却。

填满上述下端供应孔45a之后，机油将流入到上端供应孔45b，而上述上端供应孔45b位于上述旋转轴40的离心位置，因而上述机油将通过旋转轴40的旋转所产生的离心力上升到旋转轴40的上端，供应给压缩部50。供应给压缩部50的机油将通过绕动卷轴53的凸起部53b和旋转轴40的离心部41，供应到上部框架80和绕动卷轴53的摩擦位置，起到润滑的作用。

然后，供应到压缩部50的机油将通过形成设于上部框架80内部的排油管道83移动到上部框架80的边缘。即，通过不断进入到上述排油通道83的机油所产生的压力，机油将移动到排油管道83的出口处。之后，离开上述排油管道83的机油将沿着上述外壳20的内周面重新流入机油存储部27。

在上述说明中，本发明的机油飞溅通道47的出口位于相对高于入口的位置，并彼此构成直线形状，但，理所当然不会仅局限于此。例如，上述机油飞溅通道47的出口位置相对高于入口的位子，并且出口到入口的构成可以呈螺旋形状。

上述如此结构构成的本发明卷轴式压缩机的技术创新，对于现今同行业的技术人员来说均具有许多可取之处，而确实具有技术进步性。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (4)

1、一种卷轴式压缩机，其特征在于其包括：

外壳、动力产生部、旋转轴、压缩部、上部框架、以及下部框架；

其中，外壳的内部形成有密闭空间，并在其下端存储一定量的机油；动力产生部设置在上述外壳的内部，并压缩工作流体；旋转轴设置在上述动力产生部的中心，通过机油供应器的旋转力以及上述动力产生部的旋转所产生的离心力作用，使存储在上述外壳下端的机油经形成设于其内部的机油供应孔向上吸收；压缩部设置在上述旋转轴的上端，因而与上述旋转轴接触的面通过上述机油供应孔供应的机油润滑，并通过上述旋转轴的旋转而压缩工作流体；上部框架支撑上述压缩部，并设有把通过上述旋转轴向上吸收的机油移向边缘的排油通道；下部框架支撑上述旋转轴，而旋转轴的下端插入到下部框架，下部框架至少部分浸入于存储在上述外壳的机油里，而且，在上述机油供应孔的侧壁上贯通地形成设有一个以上的机油飞溅通道，它使向上吸收的部分机油外溅输出至上述动力产生部。

2、根据权利要求1所述的卷轴式压缩机，其特征在于其中所述的机油供应孔包括下端供应孔和上端供应孔；

其中，下端供应孔在上述旋转轴的中心部沿着轴线方向形成设置；上端供应孔与上述下端供应孔连通，形成设在上述旋转轴的离心位置；

上述机油飞溅通道的入口设在上述下端供应孔的侧壁上，出口设在上述旋转轴的外周边，上述出口设置呈开口状向上述动力产生部的下端。

3、根据权利要求1或2所述的卷轴式压缩机，其特征在于其中所述的机油飞溅通道的出口位于比入口相对高的位置。

4、根据权利要求3所述的卷轴式压缩机，其特征在于其中所述的机油飞溅通道是以上述旋转轴的中心为基准，沿圆周方向等角排列的。

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