CN103511274A - 叶片式压缩机 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种叶片式压缩机，其包括第一壳体和第二壳体、外壳、压缩室、驱动轴、以及压缩单元。压缩单元包括缸室和通过驱动轴进行旋转的转子，所述转子被可旋转地支承在缸室中。转子具有多个槽口和多个叶片，所述多个叶片可滑动地收纳在相应的槽口中并且与缸室的内表面和转子的外表面一起形成压缩室。第一壳体形成缸室的一个端面。第二壳体形成缸室的另一个端面。外壳与第二壳体配合以形成排出室。第一壳体或第二壳体包括形成缸室的内表面的缸形成部。外壳具有安装凸耳并且容置缸形成部。

Description

叶片式压缩机

技术领域

本发明涉及一种叶片式压缩机。

背景技术

日本专利申请公报2011-153618公开了一种包括壳体和驱动轴的叶片式压缩机，所述壳体中形成有吸入室、排出室和压缩室，所述驱动轴通过壳体可旋转地支承。壳体中具有压缩单元。

压缩单元中形成有缸室并且包括转子和多个叶片。转子在缸室中固定地安装在驱动轴上并且转子中形成有多个槽，叶片分别可滑动地容置在所述多个槽中。叶片、缸室的内表面以及转子的外表面配合以形成压缩室。

壳体包括第一壳体构件和第二壳体构件，所述第一壳体构件形成缸室的一个端面并可旋转地支承驱动轴的一端，所述第二壳体构件形成缸室的另一端面并可旋转地支承驱动轴的另一端。第二壳体构件具有形成缸室的内表面的一部分的缸形成部，并且第二壳体构件***到第一壳体构件中。第一壳体构件和第二壳体构件具有安装凸耳，通过安装凸耳将叶片式压缩机安装到车辆上。

当叶片式压缩机被用于车辆空调时，驱动轴通过电磁离合器旋转，并且制冷剂气体在吸入阶段中从吸入室被吸入到压缩室中、在压缩阶段中在压缩室中被压缩，然后在排放阶段中将高压制冷剂气体从压缩室排放到排出室中。

与具有形成缸室的相对端面的一对侧板的另一类型的叶片式压缩机相比，根据日本专利申请公报2011-153618的叶片式压缩机的部件的数量减少，使得可以通过减少用于制造和组装部件所需的时间来降低制造成本。

然而，在具有缸形成部的第二壳体构件具有安装凸耳的上述叶片式压缩机中，由缸形成部所形成的缸室会在将叶片式压缩机安装在车辆上并在安装凸耳处通过紧固件进行紧固时变形。在该情形下，压缩单元的叶片可能在压缩机的操作期间异常地倾斜，由此导致卡住以及制冷剂气体从压缩室的泄漏。

排放空间形成在第二壳体构件的缸形成部中。缸形成部和第一壳体构件配合以在其间形成与排放空间连通并环绕缸形成部的外排放空间。排放空间和外排放空间与其中设置有分离器的排出室连通。第一壳体构件决定排放空间和外排放空间的容积，使得排放空间和外排放空间的容积都不会在第一壳体构件的尺寸不增加的情形下增加。因此，会有在叶片式压缩机的操作期间排放脉冲以及因而噪声增加的担忧。为了大容积的排放空间和外排放空间，第一壳体构件的尺寸应当增加。然而，第一壳体构件的尺寸的增加导致叶片式压缩机本身的尺寸增加。叶片式压缩机的尺寸和重量的增加严重地影响到叶片式压缩机在车辆中的安装。

考虑到上述缺陷制造的本发明旨在提供一种叶片式压缩机，该叶片式压缩机能够使制造成本降低、防止在叶片式压缩机安装在车辆中之后的质量劣化、以及提供在车辆中的便利安装和安静操作。

发明内容

一种叶片式压缩机包括第一壳体和第二壳体、外壳、压缩室、驱动轴、以及压缩单元。压缩单元包括缸室和通过驱动轴进行旋转的转子，所述转子被可旋转地支承在缸室中。转子具有多个槽口和多个叶片，所述多个叶片可滑动地收纳在相应的槽口中并且与缸室的内表面和转子的外表面一起形成压缩室。第一壳体形成缸室的一个端面。第二壳体形成缸室的另一个端面。外壳与第二壳体配合以形成排出室。第一壳体或第二壳体包括形成缸室的内表面的缸形成部。外壳具有安装凸耳并且容置缸形成部。

结合附图，本发明的其他方面和优点将从通过举例方式阐明本发明的原理的下列描述中变得清楚。

附图说明

本发明的被认为是创新的特征在所附权利要求中专门地提出。通过参照以下对当前优选实施方式连同附图的描述，可以最佳地理解本发明以及本发明的目的和优点，附图中：

图1是根据本发明的第一实施方式的叶片式压缩机的纵向截面图；

图2是沿与图1的叶片式压缩机的轴线垂直的线剖切的横向截面图；

图3是示出了压配合到图1的叶片式压缩机的外壳中的后侧板的局部放大的截面图；

图4是根据本发明的第二实施方式的叶片式压缩机的纵向截面图；

图5是根据本发明的第三实施方式的叶片式压缩机的纵向截面图；以及

图6是示出了压配合到根据替代实施方式的叶片式压缩机的外壳中的后侧板的局部放大的截面图。

具体实施方式

下面将参照附图描述根据第一至第三实施方式以及替代实施方式的叶片式压缩机。

参照图1和2，根据第一实施方式的叶片式压缩机包括总体上用附图标记1表示的壳体。在以下对实施方式的描述中，如图1所示的叶片式压缩机的左侧和右侧分别对应于叶片式压缩机的前部和后部。壳体1包括前壳体3、后侧板5以及外壳7。前壳体3和后侧板5分别用作本发明的第一壳体和第二壳体。

穿过前壳体3形成有轴孔3A，驱动轴9穿过轴孔3A，并且前壳体3包括其中形成缸室13的缸形成部11，缸室13在其后侧敞口。缸形成部11形成缸室13的内表面13B。缸室13具有圆筒形形状并且其轴线偏离驱动轴9的轴线。因此，前壳体3形成缸室13的前端面13A和内表面13B。

前壳体3中还形成有具有入口15A的吸入室15，所述入口15A开在前壳体3的顶部，并且吸入室15通过入口15A与叶片式压缩机的外部连通。吸入室15具有与缸室13连通的吸入端口15B。

任何已知的叶片式压缩机的后侧板可以用作叶片式压缩机1的后侧板5。后侧板5以与前壳体3的缸形成部11接触的方式设置以封闭缸室13并形成缸室13的后端面13C。后侧板5中形成有轴孔5A，轴孔5A在其中接纳驱动轴9的后端部。

外壳7中容置前壳体3的缸形成部11和后侧板5。O形圈10A设置于在临近外壳7的前端的位置处形成在外壳7的内周面中的槽中以便在外壳7与前壳体3的缸形成部11之间进行密封。

如图3所示，后侧板5压配合到外壳7中。如图1所示，后侧板5和外壳7配合以在其间形成排出室17，所述排出室17通过在外壳7的顶部处穿过外壳7而形成的出口17A与叶片式压缩机的外部连通。外壳7具有从外壳7的外周延伸出的三个安装凸耳7A。前壳体3、后侧板5和外壳7通过螺栓45紧固在一起。叶片式压缩机通过紧固件经由安装凸耳固定至车辆的发动机（未示出）。

在前壳体3的轴孔3A中设置有密封装置19和滑动轴承21。在密封装置19和滑动轴承21之间形成有空间，所述空间经由穿过前壳体3形成的连通通道3B与吸入室15连通。另一滑动轴承23设置在后侧板5的轴孔5A中。由前壳体3和后侧板5通过密封装置19和滑动轴承21、23可旋转地支承驱动轴9。

驱动轴9穿过轴孔3A从前壳体3突伸出，并且电磁离合器或皮带轮在驱动轴9的前端处安装在驱动轴9上，驱动力从车辆的发动机或马达经由驱动轴9传递。

转子25在缸室13中压配合到驱动轴9上。如图2所示，转子25中形成有两个槽口25A，所述两个槽口25A布置在绕驱动轴9的轴线的对称位置处，所述两个槽口25A在转子25的外表面处开口并在其中接纳可滑动的叶片27。每个叶片27的底部表面与其对应的槽口25A在其间形成背压室29。两个叶片27、转子25的外表面、缸室13的相对的两个端面13A、13C、以及缸室13的内表面13B配合以形成两个压缩室31。吸入端口15B形成为能够在吸入阶段中与压缩室31连通。缸室13、转子25和叶片27配合以形成压缩单元C。

缸形成部11的一部分朝向驱动轴9的轴线O凹进，由此与外壳7的内表面限定了排放空间33。缸形成部11与外壳7配合以在其间形成环绕缸形成部11并与排放空间33连通的外排放空间35。压缩室31在排放阶段中经由形成在前壳体3中的排放端口33A与排放空间33连通。在排放空间33中设置有用于常态封闭排放端口33A的排放阀37和用于调节排放阀37的起升的保持器39。

如图1所示，后侧板5在其后侧上并在其中央处形成有分离器41以配合而形成外壳9，并且后侧板5设置在排出室17中。分离器41具有：圆筒形引导表面41A，所述圆筒形引导表面41A允许制冷剂气体沿其流动；圆筒形油分离室41B，所述圆筒形油分离室41B竖直地延伸并与由引导表面41A环绕的空间连通；以及连通孔41C，油分离室41B通过所述连通孔41C与排出室17连通。圆筒形分离构件43压配合到引导表面41A上并且与引导表面41A接触，用于允许制冷剂气体在引导表面41A与分离构件43的外表面之间流动以及还用于允许使润滑油从其中分离的制冷剂气体流经分离构件43的内部。分离构件43在其顶部处具有开口43A。由引导表面41A形成的缸与圆筒形分离构件43是同轴的。后侧板5中形成有排放通道33B，排放空间33通过所述排放通道33B与形成在分离构件43的外表面与引导表面41A之间的空间连通。

外壳7在其内周中形成凹进表面，该凹进表面与后侧板5的下表面形成凹部7B以在后侧板5与外壳7之间限定空间。凹部7B与排出室17连通。后侧板5中形成有第一背压通道5B和两个第二背压通道5C，所述第一背压通道5B从后侧板5的下表面向上延伸到轴孔5A以便轴孔5A与凹部7B之间的流体连通，所述两个第二背压通道5C从第一背压通道5B向前延伸并与驱动轴9的轴线平行。后侧板5中还形成有环形槽5D和两个第三背压通道5E，所述环形槽5D围绕轴孔5A的滑动轴承23延伸，所述两个第三背压通道5E从环形槽5D向前延伸并与驱动轴9的轴线平行。第三背压通道5E形成为在压缩阶段或排放阶段中与用于压缩室31的相应背压室29连通。凹部7B、第一背压通道5B、第二背压通道5C、环形槽5D以及第三背压通道5E配合以形成本发明的背压通道。尽管在附图中未示出，后侧板5设置有防止叶片式压缩机颤动的防颤阀。

出口17A——排出室17通过该出口17A与叶片式压缩机的外部连通——与分离构件43的开口43A偏离。压缩机1的出口17A连接至包括冷凝器（未示出）、膨胀阀（未示出）和蒸发器（未示出）的外部制冷回路，所述外部制冷回路又连接至压缩机的入口15A。外部制冷回路和叶片式压缩机配合以形成车辆空调。

当叶片式压缩机的驱动轴9由发动机驱动时，转子25与驱动轴9一体地旋转，由此以现有技术中周知的方式改变压缩室31的体积。因此，制冷剂气体经由入口15A吸入到吸入室15中，并且进一步经由吸入端口15B从吸入室15吸入压缩室31中从而被压缩。在压缩室31中经压缩的制冷剂气体经由排放端口33A从压缩室排放至排放空间33和外排放空间35中，并且经由排放通道33B流至分离构件43的外表面与分离器41的引导表面41A之间的空间中。随后，润滑油在离心力的作用下从制冷剂气体分离，并且分离的润滑油收集在排出室17中。润滑油从其中分离出的制冷剂气体被导入分离构件43的内部中并且经由出口17A排出到冷凝器（未示出）中。

另一方面，润滑油经由背压通道供应至相应的背压室29以润滑叶片槽25A，同时推压叶片27抵靠在缸室13的内表面13B上。从叶片槽25A流出的润滑油对滑动轴承21和密封装置19进行润滑，并且经由连通通道3B流入吸入室15中。O形圈10A防止制冷剂气体从外排放空间35泄漏。

与缸室的相对端由一对侧板形成的叶片式压缩机相比，根据本发明的第一实施方式的叶片式压缩机可由数量减少的压缩机部件构造而成，并且因此，可以降低包括根据第一实施方式的叶片式压缩机的包括加工成本和组装成本的总的制造成本。具体地，在根据第一实施方式的叶片式压缩机中，独立于缸形成部11形成的后侧板5支承驱动轴9的后端部，容易使驱动轴9与后侧板5对齐，从而导致组装成本的降低。此外，后侧板5与分离器41一体地形成，使得可以减少用于分离器的部件的数量，从而导致制造成本的降低。此外，可以容易地形成具有圆筒形形状的缸室13，并且因此可以以降低的成本来制造叶片式压缩机。

本实施方式的叶片式压缩机的外壳7与安装凸耳7A一起形成，并且这种安装凸耳不形成在其中形成有缸室13的前壳体3上。因此，不必担忧缸室13在叶片式压缩机安装在车辆上时变形，使得防止了操作时叶片式压缩机的叶片27异常地倾斜和卡住，从而防止了制冷剂气体从压缩室31泄漏。

通过使后侧板5与外壳7之间的在叶片式压缩机的纵向方向上的距离变长，可以增大在后侧板5与外壳7之间形成的排出室17的体积，这有助于减少在叶片式压缩机的操作期间引起噪声产生的排放脉冲。

防止了压配合到叶片式压缩机的外壳7中的后侧板5在操作中在垂直于叶片式压缩机的轴线的方向上振动，从而可以确保压缩机的安静操作。

此外，对于压缩机的给定压缩容量，可以减小叶片式压缩机的机身尺寸，使得叶片式压缩机可以制造的较小并且重量减轻。

叶片式压缩机的出口17A与分离构件43的开口43A偏离，使得排放脉冲很难经由出口17A和分离室43的内部传递到叶片式压缩机的外部，这有助于车辆空调的安静操作。此偏离布置和前述的放大的排出室17为压缩机的安静操作提供了协同作用。

叶片式压缩机的外壳7具有凹进表面，该凹进表面与后侧板5的下表面配合以容易地形成凹部7B，凹部7B在后侧板5通过压配合组装到外壳7时形成背压通道的一部分。背压通道的横截面面积可以通过改变凹部7B的深度按需调节。此外，排放通道33B和其余背压通道——即，第一背压通道5B、第二背压通道5C、环形槽5D和第三背压通道5E——可以在后侧板5压配合到外壳7中之前预先形成在后侧板5中，这有助于降低叶片式压缩机的制造成本。

根据第一实施方式的叶片式压缩机实现了降低制造成本、防止在安装于车辆上之后质量劣化、减少噪声产生、以及易于安装在车辆上。

可以在外壳7的前端面与前壳体3的后端面之间设置O形圈。在该情形下，螺栓45应该优选布置在叶片式压缩机的外周中在O形圈外侧的位置处。

参照图4，根据本发明的第二实施方式的叶片式压缩机包括总体上用附图标记2表示的壳体。壳体2包括前壳体4、后侧板6和外壳8。前壳体4和后侧板6分别用作本发明的第一壳体和第二壳体。

不同于第一实施方式，缸形成部11不是包括在前壳体4中，而是包括在后侧板6中。后侧板6中形成有缸室13，缸室13在其前侧上开口。如图4所示，后侧板6形成缸室13的内表面13B和后端面13C。

前壳体4安装在后侧板6的缸形成部11的前端部上以在缸室13的前侧上封闭缸室13。因此，前壳体4的后端形成缸室13的前端面13A。外壳8中容置具有缸形成部11的后侧板6。O形圈10B设置在外壳8的前端与前壳体4的后端之间。前壳体4和外壳8在O形圈10B外侧的位置处通过螺栓（未示出）紧固在一起。在图中，使用相同的附图标记表示在第一和第二实施方式中的通用的元件或部件，并且将省略对第二实施方式的这些元件或部件的描述。

简化了根据第二实施方式的叶片式压缩机的前壳体4的形状，使得制造成本得以降低。根据第二实施方式的叶片式压缩机具有与第一实施方式相同的有益效果。

参照图5，根据本发明的第三实施方式的叶片式压缩机包括总体上用附图标记6表示的壳体。壳体6包括前侧板12和外壳14。前侧板12用作本发明的第一壳体。

前侧板12容置在外壳14中。前侧板12中环绕轴孔3A形成有与穿过外壳14形成的入口15A连通的吸入室16。O形圈10C、10D设置在前侧板12与外壳14之间以使吸入室16分别与叶片式压缩机的外部和外排放空间35密封分离。在图中，使用相同的附图标记表示在第一和第三实施方式中的通用的元件或部件，并且将省略对第三实施方式的这些元件或部件的描述。

根据第三实施方式的叶片式压缩机的吸入室16的体积可以形成得更大，使得排放脉冲以及吸入脉冲得以减少并且噪声和振动得以进一步得到抑制。此外，前侧板12中的过剩的厚度得以减小，使得根据第三实施方式的叶片式压缩机的重量得以减轻。根据第三实施方式的叶片式压缩机具有与第一实施方式相同的有益效果。

参照图6，根据替代实施方式的叶片式压缩机包括用附图标记47表示的后侧板。后侧板47中形成有O形槽47A，并且O形圈49设置在O形槽47A中以便防止制冷剂气体从排出室17泄漏。在该情形下，后侧板47的相对于O形槽47A的前部或后部可以响应地压配合到根据第一至第三实施方式的叶片式压缩机的外壳7、8、14中。

本发明不局限于上述第一至第三实施方式和替代实施方式，而是可以对本发明进行改型。

例如，可以改变槽口25A和叶片27的数量和尺寸。

本发明可应用于车辆空调。

Claims (7)

1.一种叶片式压缩机，包括：

壳体；

分别形成在所述壳体中的吸入室、排出室、压缩室；

由所述壳体可旋转地支承的驱动轴；以及

设置在所述壳体中的压缩单元，所述压缩单元在吸入阶段中通过所述驱动轴的旋转将制冷剂气体吸入到所述压缩室中、在压缩阶段中在所述压缩室中压缩制冷剂气体并且在排放阶段中将制冷剂气体排放到所述排出室中，其中所述压缩单元包括：形成在所述壳体中的缸室；通过所述驱动轴旋转的转子，所述转子被可旋转地支承在所述缸室中并且具有多个槽口；以及多个叶片，所述多个叶片可滑动地收纳在相应的槽口中并且与所述缸室的内表面和所述转子的外表面一起形成所述压缩室，

其特征在于，所述壳体包括：

第一壳体，所述第一壳体形成所述缸室的一个端面、支承所述驱动轴的一个端部并且在所述第一壳体中限定所述吸入室；

第二壳体，所述第二壳体形成所述缸室的另一个端面并且支承所述驱动轴的另一个端部，其中所述第一壳体或所述第二壳体包括形成所述缸室的内表面的缸形成部；以及

外壳，所述外壳与所述第二壳体形成所述排出室、具有安装凸耳并且容置所述缸形成部。

2.根据权利要求1所述的叶片式压缩机，其特征在于，所述第二壳体压配合在所述外壳中。

3.根据权利要求1所述的叶片式压缩机，其特征在于，所述叶片式压缩机还包括：

分离器，所述分离器从自所述压缩室排出的制冷剂气体中分离润滑油并且还使所述润滑油收集在所述排出室中。

4.根据权利要求3所述的叶片式压缩机，其特征在于，所述分离器包括：

形成在所述第二壳体上的圆筒形引导表面；以及

圆筒形分离构件，所述圆筒形分离构件与由所述引导表面形成的缸同轴并且设置在所述缸内，其中所述分离器通过使制冷剂气体在所述引导表面与所述分离构件的外表面之间流动而从制冷剂气体中分离润滑油并且所述分离器将制冷剂气体引导到所述分离构件的内部以及将制冷剂气体排放到所述叶片式压缩机的外部。

5.根据权利要求4所述的叶片式压缩机，还包括：

出口，制冷剂气体经由所述出口从所述排出室排放到所述叶片式压缩机的外部，其特征在于，所述分离器包括形成在所述分离器的顶部处的开口，其中所述出口与所述开口偏离。

6.根据权利要求1所述的叶片式压缩机，其中所述压缩单元还包括：

由所述叶片的底部表面和所述槽口形成的背压室；以及

背压通道，所述背压室在所述压缩单元的所述排放阶段中经由所述背压通道与所述排出室连通，其特征在于，所述外壳包括凹进表面，所述凹进表面与所述第二壳体形成凹部，并且所述凹部形成所述背压通道的一部分。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的叶片式压缩机，其特征在于，所述缸室呈圆筒形形状，并且所述缸室的轴线偏离所述驱动轴的轴线。

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