CN104948460B - 压缩机 - Google Patents

Abstract

本发明能够在无论对排出通道有何结构限制的情况下均提高压缩机中的润滑油的分离效率，其中，该压缩机通过使制冷气体旋动而以离心的方式将润滑油分离出来。根据本发明的压缩机包括通向形成于壳体6中的容置孔21的第一排出通道25a和第二排出通道25b以及固定在容置孔21中并且构造成以离心的方式分离润滑油的分离缸23。分离缸23包括大直径部23a、小直径部23c、以及构造成连接大直径部23a和小直径部23c的连接部23b。分离缸23被放置成使得第一和第二排出通道25a和25b的开口边缘26a和26b的上端T1和T2与形成有边界边缘的下端位置P2相重合或者使得该边界边缘位于第一和第二排出通道25a和25b的开口边缘26a和26b之内，其中，该边界边缘构造成连接大直径部23a和连接部23b。

Description

压缩机

技术领域

本发明涉及一种压缩机。

背景技术

日本专利早期公开No.2011-153618公开了一种常规的叶片式压缩机。该压缩机包括壳体、压缩机构和离心分离器。在壳体中形成有吸入区、气缸室、压缩室和排出区。压缩机构设置在壳体中。压缩机构对压缩室中的制冷气体进行压缩并且将已压缩的制冷气体排出至排出区。分离器也设置在壳体中。分离器通过使制冷气体在排出区内旋动而以离心方式分离润滑油，从而将润滑油从制冷气体中分离。

更具体地，压缩机构包括驱动轴、转子和多个叶片。驱动轴以能够绕旋转轴线旋转的方式设置在壳体中。转子以能够与驱动轴同步旋转的方式设置在气缸室中。在转子中形成有多个叶片槽。叶片以能够前进和缩回的方式设置在相应的叶片槽中。压缩室由气缸室的内表面、转子的外表面、设置在前侧和后侧中的分隔壁、以及各个叶片形成。分离器包括分离缸、旋动路径和排出通道，制冷气体绕分离缸在旋动路径中旋动，排出通道构造成将来自排出区的制冷气体引导至旋动路径。

自排出通道引导至旋动路径的制冷气体在旋动路径中旋动以便将润滑油以离心的方式分离。分离出的润滑油积聚在排出室的下部并且被供应至需要润滑的各种零件。已分离出润滑油的制冷气体在穿过分离缸之后通过壳体的出口排出。

在以离心方式将润滑油从制冷气体中分离的过程中，就油分离效率而言，理想的是使制冷气体与绕分离缸产生的回旋流一起导出。

然而，根据排出通道的开口方向，制冷气体在与分离缸相撞之后可能引起湍流。因此，担心的是制冷气体在旋动路径中完成的圈数将会减少，从而导致降低的油分离效率。

本发明是基于上述常规情形做出的，并且本发明的目标是无论对排出通道有何结构限制都能够提高压缩机中的润滑油的分离效率，其中，该压缩机通过使制冷气体旋动而以离心的方式将润滑油分离出来。

发明内容

根据本发明的压缩机包括：壳体，该壳体中形成有压缩室；压缩机构，该压缩机构设置在壳体中并且构造成对压缩室中的制冷气体进行压缩；容置孔，该容置孔形成在壳体中；排出通道，该排出通道具有开口并且与容置孔经由开口相连通，并且其构造成将压缩机构中的已压缩的制冷气体引导至容置孔；以及分离缸，该分离缸固定至容置孔并且构造成通过使制冷气体在容置孔中旋动而以离心的方式分离润滑油。

分离缸包括固定部、小直径部和连接部，该固定部固定至容置孔，小直径部构造成使制冷气体绕其旋动，连接部构造成使固定部与小直径部彼此连接。

固定部与连接部相连接的部分被设定为边界边缘。

分离缸被放置为使得边界边缘与开口边缘相重合或使得边界边缘在该开口边缘之内，其中该开口边缘为开口的边缘。

根据在下文的描述及附图中公开的实施方式、在附图中举例示出的图解、以及在全部描述和附图中公开的发明构思，本发明的其他方面和优点将显而易见。

附图说明

图1是根据实施方式1的叶片式压缩机的截面图。

图2是沿图1中箭头A方向观察的沿线A-A截取的根据实施方式1的叶片式压缩机的截面图。

图3是沿图1中箭头B方向观察的沿线B-B截取的根据实施方式1的叶片式压缩机的截面图。

图4是沿图1中箭头C方向观察的沿线C-C截取的根据实施方式1的叶片式压缩机的截面图。

图5是根据实施方式1的叶片式压缩机中的后侧板的局部俯视图。

图6是根据实施方式1的叶片式压缩机中的后侧板的主体部分的放大的截面图。

图7是根据实施方式1的叶片式压缩机中的后侧板的主体部分的放大的截面图。

图8是根据实施方式2的叶片式压缩机中的后侧板的主体部分的放大的截面图。

图9是根据对比示例的叶片式压缩机中的后侧板的主体部分的放大的截面图。

图10是根据实施方式3的叶片式压缩机中的后侧板的主体部分的放大的截面图。

图11是根据实施方式4的叶片式压缩机中的后侧板的主体部分的放大的截面图。

图12是根据实施方式5的叶片式压缩机中的后侧板的主体部分的放大的截面图。

具体实施方式

以下将参照附图对表现本发明的实施方式1至5结合对比示例一起进行描述。

【实施方式1】

根据实施方式1的压缩机为叶片式压缩机。如图1所示，该压缩机包括前壳体1、后侧板3和后壳体5。前壳体1、后侧板3和后壳体5对应于壳体6。

前壳体1包括呈筒形的气缸形成部7a和设置在气缸形成部7a的前端且与气缸形成部7a形成为一体的第一分隔壁2。在气缸形成部7a中，气缸室7由后向前凹入。如图2和图3所示，气缸室7定形为柱状，其与驱动轴8的旋转轴线O正交的截面是椭圆形的。如图1所示，在第一分隔壁2上形成有向前伸出的凸台1a。轴孔2b在凸台1a内形成为使驱动轴8的前部通过该轴孔2b穿过。第一分隔壁2的后面是与旋转轴线O正交的第一面2a。

而且，在气缸形成部7a的外周面上凹设有作为吸入区的环形的吸入室9。如图2所示，吸入室9与气缸室7经由两个吸入端口9c相连通。

如图1所示，后侧板3包括第二分隔壁3a和凸出部3b，其中，该第二分隔壁3a抵接前壳体1的气缸形成部7a的后端。第二分隔壁3a的前面是与旋转轴线O正交的第二面4a。在第二分隔壁3a中，容置驱动轴8的后端部8a的轴孔4b由前向后凹入。

后壳体5容置后侧板3和前壳体1的气缸形成部7a。在后壳体5上形成有安装部5a。安装部5a附接至车辆的发动机等(未示出)。在后壳体5与后侧板3之间形成有排出室10。气缸室7与排出室10通过第二分隔壁3a隔开。

在后壳体5中形成有入口9a和出口10a，该入口9a构造成使吸入室9通向外部，而出口10a构造成使排出室10的上部通向外部。在气缸形成部7a的外周面上，在吸入室9的前侧和后侧配合有O型环13a和O型环13b。O型环13a在吸入室9的前侧密封在后壳体5与前壳体1之间。O型环13b在吸入室9的后侧密封在后壳体5与前壳体1之间。而且，O型环13c配合在第二分隔壁3a的外周面上。O型环13c密封在第二分隔壁3a与后壳体5之间。

在前壳体1的轴孔2b中设置有轴密封装置11和滑动轴承12a，并且在后侧板3的轴孔4b中设置有滑动轴承12b。驱动轴8通过轴密封装置11和滑动轴承12a和12b以能够绕旋转轴线O旋转的方式设置。在第一分隔壁2中形成有构造成连通吸入室9和轴密封装置11的连通路径9b。

如图2和图3所示，转子15压配合至驱动轴8。转子15定形为柱状，其与旋转轴线O正交的截面为圆形的，并且其设置在气缸室7中以便能够与驱动轴8同步旋转。在转子15的外周面上以略微倾斜的方式朝向旋转轴线O凹设有五个叶片槽15a。叶片17以能够前进和缩回的方式容置在相应的叶片槽15a中。在各叶片17的底面与对应的叶片槽15a之间形成有背压室15d。压缩机构20由驱动轴8、转子15和叶片17形成。排出室10中的润滑油经由背压供应路径(未图示)供应至背压室15d。

通过成对的相邻叶片17、转子15的外周面、气缸室7的内周面、第一面2a和第二面4a形成五个压缩室19。压缩室19通过驱动轴8的旋转而改变其容量，从而执行用于制冷气体的吸入阶段、压缩阶段和排出阶段。吸入室9与处于吸入阶段的压缩室19经由吸入端口9c彼此连通。

如图3所示，在前壳体1的气缸形成部7a与后壳体5之间形成有第一排出空间14a和第二排出空间14b。第一和第二排出空间14a、14b与处于排出阶段的压缩室19经由相应的排出端口10c彼此连通。在第一和第二排出空间14a、14b中设置有排出阀10d和保持件10e，该排出阀10d构造成关闭排出端口10c，该保持件10e构造成调节排出阀10d的抬高量。

如图1和图4所示，在后侧板3的中央形成有以一定厚度朝向排出室10膨胀的凸出部3b。在凸出部3b中形成有容置孔21，该容置孔21构造成在竖直方向上以筒状延伸并且容置分离缸23。该容置孔21用作油分离室。容置孔21的上部为进口21a，并且分离缸23被压配合至进口21a中。容置孔21经由位于下端的连通孔21c与排出室10相连通。

分离缸23由大直径部23a、渐缩部23b和小直径部23c形成。大直径部23a具有直径近似等于压配合进口21a的直径的圆筒形状。渐缩部23b与大直径部23a同轴，形成与大直径部23a相连续的连接部。渐缩部23b具有渐缩的圆筒形状。小直径部23c与渐缩部23b相连接并且与大直径部23a和渐缩部23b同轴。小直径部23c具有直径比大直径部23a的直径小的圆筒形状。如图6和图7所示，通过将从上端位置P1至下端位置P2的范围设定为压配合容限，大直径部23a压配合在进口21a中并且固定至进口21a，从而形成固定部。大直径部23a的下端位置P2对应于渐缩部23b的上端位置。大直径部23a和渐缩部23b在下端位置P2处相连接的部分被设定为边界边缘。

定位在下端位置P2的下面的容置孔21的内周面的部分构成外筒状表面31a。另一方面，分离缸23的小直径部23c的外周面构成内筒状表面31b。定位在外筒状表面31a的内侧的内筒状表面31b具有与外筒状表面31a同轴的圆筒形状。分离缸23的渐缩部23b的外周面构成筒状连接表面31c。筒状连接表面31c的直径从内筒状表面31b的上端向上连续地且逐渐地增大，并且筒状连接表面31c连接至外筒状表面31a。外筒状表面31a、内筒状表面31b和筒状连接表面31c形成旋动路径31。大直径部23a的上端构成出气口23d。如图1和图4所示，出气口23d与排出室10的上部相连通并且面向流体出口10a。

第一排出通道25a、第二排出通道25b、容置孔21、分离缸23和旋动路径31形成离心分离器30。排出区包括第一排出空间14a、第二排出空间14b、第一排出通道25a、第二排出通道25b、旋动路径31和排出室10。

在后侧板3中形成有第一排出通道25a和第二排出通道25b，第一排出通道25a构造成将制冷气体导出第一排出空间14a，第二排出通道25b构造成将制冷气体导出第二排出空间14b。第一排出通道25a从第一排出空间14a以略微向上倾斜的方式线性地延伸至旋动路径31。而且，第二排出通道25b从第二排出空间14b以略微向上倾斜的方式线性地延伸至旋动路径31。如图5所示，第一排出通道25a和第二排出通道25b沿相应的切线方向在围绕旋动路径31相对于彼此90度位移的位置处连接至旋动路径31。

如图6和图7所示，当把第一排出通道25a和第二排出通道25b通向容置孔21的位置处的开口的边缘定义为开口边缘26a和开口边缘26b时，开口边缘26a的上端T1和开口边缘26b的上端T2与筒状连接表面31c的上缘即下端位置P2相重合；换言之，开口边缘26a和26b的上端T1和T2直接面向下端部P2或边界边缘。

虽然未示出，出口10a经由管道连接至冷凝器，冷凝器经由管道连接至膨胀阀，膨胀阀经由管道连接至蒸发器，并且蒸发器经由管道连接至入口9a。冷凝器、膨胀阀和蒸发器形成外部制冷回路。包含实施方式1的叶片式压缩机的制冷回路形成车辆空调设备。

在根据实施方式1的叶片式压缩机中，当驱动轴8由发动机等驱动时，转子15与驱动轴8同步旋转，从而改变各个压缩室19的容量。因此，穿过蒸发器的制冷气体通过入口9a吸入到吸入室9中，然后通过吸入端口9c吸入到各个压缩室19中。然后，在压缩室19中被压缩过的制冷气体通过排出端口10c排出至第一和第二排出空间14a和14b，并且通过第一和第二排出通道25a和25b导出至旋动路径31。制冷气体在外筒状表面31a和内筒状表面31b之间旋动，以便以离心的方式将润滑油分离出来。分离出的润滑油在流到作为油分离室的容置孔21之外且穿过连通孔21c之后积聚在排出室10的下部中并且被供应至需要润滑的各种零件。制冷气体在分离缸23中向上流动并且通过出口10a从出气口23d朝向冷凝器排出。

这样，由于叶片式压缩机构造成使得第一和第二排出通道25a和25b的开口边缘26a和26b的上端T1和T2与形成有大直径部23a与渐缩部23b之间的边界边缘的下端位置P2相重合，因此，被导出第一和第二排出通道25a和25b的制冷气体几乎不在旋动路径31中发生湍流。因此，通过该叶片式压缩机，易于使制冷气体在旋动路径31中旋动并且易于将润滑油以离心的方式分离出来。

所以，无论在排出通道上有何结构限制，该叶片式压缩机都能够提高润滑油的分离效率。

而且，对于该叶片式压缩机，由于进口21a形成在后侧板3中，并且分离缸23压配合至进口21a中，因此通过调节分离缸23的压配合容限能够实现上述操作和效果。

此外，在该叶片式压缩机中，限定压缩室19的后侧板3形成构造成容置分离缸23的容置孔21的外筒状表面31a。这允许将叶片式压缩机制造成小于常规的叶片式压缩机。另外，该叶片式压缩机能够通过减少零件的数目来降低生产成本。

特别地，对于叶片式压缩机，一旦后侧板3形成容置孔21，则限制了形成排出通道25a和25b的位置，从而使制冷气体相对于分离缸23沿倾斜的方向导出。然而，对于该叶片式压缩机，由于分离缸23在容置孔21中放置成使得排出通道25a和25b的开口边缘26a和26b的上端T1和T2与形成有大直径部23a与渐缩部23b之间的边界边缘的下端位置P2相重合，因此在排出通道25a和25b的开口边缘26a和26b的上方不形成额外空间。分离器30的一部分与后侧板一体地构造而成，从而避免制冷气体的湍流。

【实施方式2】

如图8所示，在根据实施方式2的叶片式压缩机中，大直径部23a压配合至进口21a中，其中，将从上端位置P1至下端位置P2的范围设定为压配合容限。第一和第二排出通道25a和25b构造成其直径比实施方式1中的第一和第二排出通道25a和25b的直径大。第一和第二排出通道25a和25b通向容置孔21，并且第一和第二排出通道25a和25b的开口边缘26a和26b的上端T1和T2定位在筒状连接表面31c的上端的上方，即大直径部23a的下端位置P2的上方。也就是说，分离缸23被放置成使得大直径部23a与连接部23b之间的边界边缘处于第一和第二排出通道25a和25b的开口边缘26a和26b以内。换言之，边界边缘设定在由开口边缘26a和26b环绕的区域的范围内。因此，开口边缘26a和26b的上部被大直径部23a遮蔽，但是开口边缘26a和26b与旋动路径31通过与实施方式1相同的连通区相连通。其余的构型与实施方式1相同。

由于被引导至第一和第二排出通道25a和25b以外的制冷气体几乎不在旋动路径31中发生湍流，因此，该叶片式压缩机同样实现了与实施方式1的操作和效果相类似的操作和效果。

而且，由于为了便于加工以及节省将开口边缘26a和26b的上端T1和T2放置在下端位置P2处的操纵工作而增大了该叶片式压缩机的第一和第二排出通道25a和25b的直径，因此该叶片式压缩机比实施方式1的叶片式压缩机更易于生产。

(对比示例)

如图9所示，在对比示例的叶片式压缩机中，大直径部23a压配合在进口21a中，其中，从上端位置P1至下端位置P2的范围设定为压配合容限。第一和第二排出通道25a和25b通向容置孔21，并且第一和第二排出通道25a和25b的开口边缘26a和26b的上端T1和T2定位在筒状连接表面31c的上端的下面，即下端位置P2的下面。其余的构型与实施方式1相同。

该叶片式压缩机节省了将开口边缘26a和26b的上端T1和T2放置在下端位置P2处的操纵工作，因此比实施方式1的叶片式压缩机更易于生产。

然而，对于该叶片式压缩机，在上端T1和T2与下端位置P2之间产生了额外空间S，从而使该空间S中的制冷气体沿与回旋流的方向不同的方向流动，并且因此，被引导到第一和第二排出通道25a和25b之外的制冷气体易于引起在旋动路径31中的湍流。这减少了制冷气体在旋动路径31中所完成的圈数，从而导致润滑油分离能力下降。

【实施方式3】

如图10所示，在根据实施方式3的叶片式压缩机中，分离缸23由大直径部23a、弯曲部23e和小直径部23c形成。弯曲部23e具有直径减小的圆筒形状，其从大直径部23a向小直径部23c弯曲并且形成被构造成连接大直径部23a和小直径部23c的连接部。其余的构型与实施方式1和2相同。

该叶片式压缩机同样实现了与实施方式1和2的操作和效果相类似的操作和效果。

【实施方式4】

如图11所示，在根据实施方式4的叶片式压缩机中，分离缸33由大直径部33a和渐缩部33b形成。分离缸33的渐缩部33b的外周面既用作内筒状表面31b又用作筒状连接表面31c，并且形成小直径部和连接部。该结合的内筒状表面31b和筒状连接表面31c定位在外筒状表面31a的内侧，并且定形为与外筒状表面31a同轴的锥形。其余的构型与实施方式1和2相同。

该叶片式压缩机同样实现了与实施方式1和2的操作和效果相类似的操作和效果。

【实施方式5】

如图12所示，在根据实施方式5的叶片式压缩机中，分离缸43由大直径部43a、连接部43b和小直径部43c形成。在大直径部43a的一侧上，连接部43b几乎呈直角地连接至大直径部43a，而在小直径部43c的一侧，连接部43b逐渐地并且连贯地连接至小直径部43c。其余的构型与实施方式1和2相同。

该叶片式压缩机同样实现了与实施方式1和2的操作和效果相类似的操作和效果。

上文已经参照实施方式1至5描述了本发明，但是，毋庸置疑，本发明不局限于上述实施方式1至5并且可以在不偏离本发明的主旨和范围的情况下根据需要进行修改和运用。

根据本发明的压缩机不仅能够实施为叶片式压缩机，还能够实施为涡旋式压缩机或斜板式压缩机等。

而且，在根据本发明的压缩机中，壳体可以由前壳体、缸体、后壳体、前侧板、后侧板等形成。

内筒状表面不一定呈圆筒形，还可以为渐缩的。

Claims (3)

1.一种压缩机，包括：壳体，在所述壳体中形成有压缩室；压缩机构，所述压缩机构设置在所述壳体中并且构造成对所述压缩室中的制冷气体进行压缩；容置孔，所述容置孔形成在所述壳体中；排出通道，所述排出通道具有开口并且所述排出通道经由所述开口与所述容置孔相连通，并且所述排出通道构造成将在所述压缩机构中的已压缩的制冷气体引导至所述容置孔；以及分离缸，所述分离缸固定至所述容置孔并且构造成通过使所述制冷气体在所述容置孔中旋动而以离心的方式将润滑油分离出来，

其中，所述分离缸包括固定部、小直径部和连接部，所述固定部固定至所述容置孔，所述小直径部构造成使所述制冷气体绕所述小直径部旋动，所述连接部构造成使所述固定部与所述小直径部彼此连接，

所述固定部与所述连接部相连接的部分被设定为边界边缘，并且

所述排出通道沿倾斜向上的方向从所述压缩机构延伸，所述分离缸被放置为使得所述边界边缘与开口边缘相重合或使得所述边界边缘在所述开口边缘之内，其中，所述开口边缘为所述开口的边缘，所述分离缸为与形成所述容置孔的构件分离的分离体。

2.根据权利要求1所述的压缩机，其中：

所述壳体形成气缸室；

所述压缩机构包括：

驱动轴，所述驱动轴以能够绕旋转轴线旋转的方式设置在所述壳体中，

转子，所述转子在所述气缸室中设置成能够与所述驱动轴同步旋转，其中，在所述转子上形成有多个叶片槽，以及

叶片，所述叶片以能够前进和缩回的方式设置在相应的叶片槽中，

所述壳体包括第一分隔壁和第二分隔壁，并且所述气缸室形成在第一面与第二面之间，所述第一面为所述第一分隔壁的后面，所述第二面为所述第二分隔壁的前面，

所述压缩室由所述气缸室的内表面、所述转子的外表面、所述第一面、所述第二面以及所述叶片形成，并且

所述排出通道通过贯穿所述第二分隔壁而设置。

3.根据权利要求2所述的压缩机，其中，所述容置孔形成在所述第二分隔壁中。