叶片型压缩机的制作方法

文档序号:15372583发布日期:2018-09-07 23:04阅读:254来源:国知局

本发明涉及叶片型压缩机。



背景技术:

作为公开了叶片型压缩机的构成的在先文献,有日本特开2014-194177号公报。日本特开2014-194177号公报记载的叶片型压缩机中,在将缸体的两端用侧板封闭而形成的内部空间中能够旋转地收纳有转子,在形成于转子的外周面的叶片槽收纳有叶片。日本特开2014-194177号公报中记载的叶片型压缩机中,通过叶片的底面和叶片槽的底面形成背压室,向背压室供给润滑油。

背压室内的润滑油,从转子的端面与侧板之间的间隙流出,通过旋转轴与收纳旋转轴的轴孔之间,润滑轴承以及轴封装置。

转子被转子的前方侧与后方侧的差压沿着轴向推压,在该差压大的情况下,转子被推压到侧板,转子与侧板之间的间隙变小,润滑油难以通过。在通过转子与侧板之间的间隙的润滑油不足的情况下,润滑油不会充分地向旋转轴与轴孔之间的滑动部供给,并且对处于吸入行程的叶片作用的背压不会充分地降低,所以叶片型压缩机的消耗动力增加。



技术实现要素:

本发明的主要目的在于,提供一种能够将作用于叶片的背压调整为适当并且确保润滑性的叶片型压缩机。

基于本发明的叶片型压缩机具有外壳、旋转轴、转子和叶片。外壳构成缸室,具有划分出缸室的划分壁。旋转轴支撑于划分壁,并且在缸室能够旋转地设置。转子固定在旋转轴。在转子的外周形成有多个叶片槽。叶片能够出没地装配在多个叶片槽的各自。在缸室内,由转子以及叶片划分出多个压缩室。在转子内,由叶片槽的底部以及叶片划分出背压室。在划分壁,与转子相对向的端面,与转子相对向地形成有沿着旋转轴的周向延伸的通油槽。通油槽设置成,能够同时与多个背压室相对向,并且由于旋转轴的旋转而相对于各背压室具有相对向的状态和不相对向的状态。在转子,在与划分壁相对向的端面,在背压室彼此之间的至少一个,形成有从与旋转轴固定的固定部向外周区域方向延伸的导油槽。导油槽设置成,由于转子的旋转而具有与通油槽相对向的状态和不与通油槽相对向的状态。

根据本发明,在叶片型压缩机中,能够将作用于叶片的背压调整得适当,并且能够确保润滑性。

本发明的上述以及其他目的、特征、观点以及优点能够根据与附图相关联地理解的、关于本发明的以下详细说明来明了。

附图说明

图1是表示本发明的一实施方式的叶片型压缩机的构成的剖视图。

图2是从ii-ii线箭头方向观察图1的叶片型压缩机的剖视图。

图3是从iii-iii线箭头方向观察图1的叶片型压缩机的剖视图。

图4表示本发明的一实施方式的叶片型压缩机所具有的转子的构成的俯视图。

具体实施方式

以下,参照附图说明本发明的一实施方式的叶片型压缩机。以下的说明中,对图中的同一或相当部分标注同一附图标记,不反复进行其说明。

图1是表示本发明的一实施方式的叶片型压缩机的构成的剖视图。图2是从ii-ii线箭头方向观察图1的叶片型压缩机的剖视图。图3是从iii-iii线箭头方向观察图1的叶片型压缩机的剖视图。本发明的一实施方式的叶片型压缩机搭载于车辆,用于车辆的空调装置。

此外,以下的说明中,将图1所示的叶片型压缩机10的图中左方向称为前方,将图1所示的叶片型压缩机10的图中右方向称为后方。以下的说明中的轴向、径向以及周向表示作为旋转体的旋转轴16以及转子18的轴向、径向以及周向。

如图1~图3所示,本发明的一实施方式的叶片型压缩机10的外壳11由有底圆筒状的后外壳12、和结合于后外壳12的前端面的前外壳13形成。后外壳12以及前外壳13的材质例如是金属。

前外壳13具有筒状的缸部14、和封闭缸部14的内部空间的底壁部13p。筒状的缸部14从底壁部13p延伸。缸部14的内周面14c形成为椭圆状。缸部14具有向与底壁部13p侧相反侧开放的开放端部。底壁部13p和缸部14形成为一体。前外壳13形成为有底圆筒状。底壁部13p构成第1划分壁。

在底壁部13p,设置有供旋转轴16插通的轴孔13h。由轴孔13h在底壁部13p形成轴承面。在轴孔13h的轴承面以及旋转轴16的外周面中的至少一方,形成有由镀锡构成的滑动层13c。由轴孔13h的轴承面和旋转轴16的外周面构成前侧滑动部。

缸部14收纳在后外壳12内。后外壳12具有周壁12a。与缸部14的开放端部相对向地配置后侧板15。后侧板15使用未图示的螺栓固定在缸部14的开放端部。后侧板15构成第2划分壁。

在后侧板15设置有供旋转轴16插通的轴孔15h。由轴孔15h在后侧板15形成轴承面。在轴孔15h的轴承面以及旋转轴16的外周面中的至少一方形成由镀锡构成的滑动层15c。由轴孔15h的轴承面和旋转轴16的外周面构成后侧滑动部。

前外壳13以及后侧板15将旋转轴16以能够旋转的方式支撑。旋转轴16贯通缸部14内。在旋转轴16与前外壳13之间的收纳空间13t,设置有唇型密封的轴封装置17a。轴封装置17a防止制冷剂气体沿着旋转轴16的周面泄露。

底壁部13p具有划分缸室14d的一方的端面13s。端面13s朝向后方。后侧板15具有划分缸室14d的另一方的端面15s。端面15s朝向前方。一方的端面13s和另一方的端面15s隔开间隔地平行设置,彼此相对向。

由筒状的缸部14、底壁部13p以及后侧板15划分出缸室14d。在缸室14d,具有圆筒状的形状的转子18以能够与旋转轴16一体旋转的方式安装在旋转轴16。

图4是表示本发明的一实施方式的叶片型压缩机所具有的转子的构成的俯视图。在图4中示出了从旋转轴16的轴向的前方侧观察转子18的图。

如图1以及图4所示,转子18固定在旋转轴16。转子18的前端面18f与底壁部13p的端面13s相对向。转子18的后端面18r与后侧板15的端面15s相对向。在转子18的前端面18f中,将与旋转轴16固定的部分设为固定部18s。旋转轴16从与轴孔13h的轴承面滑动的部分的外周面朝向固定部18s缩颈,由旋转轴16的缩颈的部分的外周面、转子18的固定部18s、转子18的前端面18f、以及轴孔13h划分出连通空间13r。

如图2~图4所示,在转子18的外周面18c,以放射状延伸的方式形成有多个叶片槽18a。在多个叶片槽18a各自的径向内侧,形成有槽的宽度扩大了的底部18ab。叶片槽18a的底部18ab在轴向上观察形成为大致圆形状。

在多个叶片槽18a的各自,分别以能够出没的方式安装有一个叶片19。向多个叶片槽18a的各自,供给后述的排出区域35内的润滑油。

随着旋转轴16的旋转,转子18旋转,多个叶片19中的几个叶片19被推出到叶片槽18a的外部。当叶片19的顶端面接触到缸部14的内周面14c时,在转子18的外周面18c、缸部14的内周面14c、相邻的一对叶片19、底壁部13p的端面13s和后侧板15的端面15s之间划分出压缩室21。

转子18的外周面18c形成压缩室21的内周侧的壁面。缸部14的内周面14c形成压缩室21的外周侧的壁面。底壁部13p的端面13s形成压缩室21的前方侧的壁面。后侧板15的端面15s形成压缩室21的后方侧的壁面。在本实施方式中,如图2以及图3所示,划分出多个压缩室21。

压缩室21形成于缸室14d。关于转子18的旋转方向r,压缩室21扩大容积的行程成为吸入行程,压缩室21减少容积的行程成为压缩行程。

如图1以及图2所示,在后外壳12形成有贯通周壁12a的吸入端口22。在吸入端口22的外周部分连接有接头部24。在接头部24连接有吸入配管25。制冷剂气体经由吸入配管25,流入吸入端口22内。吸入端口22形成供制冷剂通过的制冷剂通路。在吸入端口22内,设置有防止制冷剂的逆流的未图示的止回阀。

在缸部14的外周面,遍及缸部14的周向上的全周,形成有凹部14a。由凹部14a以及后外壳12的内周面,划分出吸入空间20。吸入空间20连通于吸入端口22。缸部14与后外壳12的内周面协作而在后外壳12内划分出吸入空间20。吸入空间20形成在旋转轴16的径向上的、缸部14与后外壳12之间。

如图2所示,吸入空间20在缸部14与后外壳12之间呈环状形成,在周向上延伸。吸入空间20和收纳空间13t,通过连通路13b彼此连通。

在旋转轴16的轴向上,吸入空间20以及吸入端口22配置在与压缩室21重叠的位置。在缸部14形成有与吸入空间20连通的一对吸入孔23。在吸入行程时,压缩室21与吸入空间20经过吸入孔23连通。吸入孔23在径向上贯通缸部14。吸入孔23在缸部14的内周面14c开口,并且在吸入空间20开口。

吸入孔23、吸入空间20以及吸入端口22相对于压缩室21靠径向外侧形成。吸入孔23、吸入空间20、吸入端口22以及收纳空间13t各自的内部成为吸入压气氛区域。底壁部13p划分出吸入压气氛区域。

如图1以及图3所示,在缸部14的外周面,凹陷地设有一对凹部14b。一对凹部14b隔着旋转轴16彼此位于相反侧。各凹部14b由从缸部14的外周面朝向旋转轴16延伸的延伸面141b、和与延伸面141b交叉并朝向缸部14的外周面延伸的安装面142b形成。

由延伸面141b、安装面142b以及后外壳12的内周面划分出一对排出室30。排出室30在径向上位于缸部14与后外壳12之间。在缸部14形成有在安装面142b开口而将压缩室21与排出室30连通的排出口31。排出口31通过安装在安装面142b的排出阀32开闭。由压缩室21压缩了的制冷剂气体将排出阀32推开,经由排出口31向排出室30排出。

排出室30位于比吸入空间20靠后方侧的位置。吸入空间20和排出室30在轴向上形成在不同的位置。吸入空间20位于比排出室30靠近底壁部13p的位置。排出室30位于比吸入空间20靠近后侧板15的位置。

如图2以及图3所示,在收纳在各叶片槽18a的各叶片19的底面与各叶片槽18a的底面之间,形成有背压室41。由底壁部13p的一方的端面13s、后侧板15的另一方的端面15s、多个叶片槽18a各自的底部18ab、以及多个叶片19划分出多个背压室41。

将叶片19推压在缸部14的内周面14c的力的强度主要是,由背压室41的背压以及作用于叶片19的离心力将叶片19向外周侧推出的推出力、与由压缩室21的制冷剂气体的压力将叶片19向旋转轴16的中心推回的推回力之差,在该推出力与推回力的平衡的作用下,叶片19相对于叶片槽18a出没。

多个背压室41的各自设置成能够与在后侧板15形成的后述的背压供给孔15e连通。多个背压室41的各自随着旋转轴16的旋转而反复与背压供给孔15e相对向的状态和不与背压供给孔15e相对向的状态。对于多个背压室41的各自而言,在处于与背压供给孔15e相对向的状态时,从背压供给孔15e被供给润滑油。

与背压供给孔15e相对向的状态的背压室41位于与叶片型压缩机10的排出行程相当的位置。在排出行程中,需要将背压室41内的背压维持得高而切实地划分出压缩室21。

如图1以及图2所示,在底壁部13p的端面13s,与转子18相对向地形成有在周向上彼此离开的多个通油槽13a。多个通油槽13a的各自以将在周向上彼此相邻的背压室41彼此之间连接的方式在周向上延伸。即,通油槽13a能够同时与多个背压室41相对向,相邻的多个背压室41形成为能够经过通油槽13a而彼此连通。

在本实施方式中,如图2所示,两个通油槽13a的各自以成为旋转轴16以及转子18的旋转中心的轴心o为中心,呈圆弧状延伸。此外,通油槽13a的数量不限于两个,也可以是三个以上。或者也可以是,形成一个在一部分不连续的c字状的通油槽13a。

在底壁部13p的端面13s,平坦部13ac位于两个通油槽13a之间。多个背压室41的各自由于旋转轴16的旋转而反复与通油槽13a相对向的状态和不与通油槽13a相对向的状态。与平坦部13ac相对向的状态的背压室41位于与叶片型压缩机10的排出行程相当的位置。

通油槽13a能够在与之相对向的多个背压室41之间进行润滑油的往来。具体而言,在压缩行程中,叶片19从缸部14的内周面14c受到应力而向径向内侧移动。从移动到叶片槽18a内的叶片19的底面向背压室41内的润滑油作用压力。此时,润滑油从背压室41流出,经过通油槽13a,向压力相对低的背压室41流入。这样,利用通油槽13a能够调整背压室41内的压力。

如图1、图2以及图4所示,在转子18的前端面18f,在旋转轴16的周向上彼此相邻的背压室41彼此之间的至少一个,形成有从固定旋转轴16的固定部18s朝向外周区域呈放射状延伸的导油槽18d。此外,放射状是指,从旋转轴16的轴心侧向旋转轴16的外周方向延伸,并不仅仅是指从旋转轴16的轴心严密地呈放射状或沿着转子18的径向延伸。导油槽18d的形状在本实施方式中是矩形状,但是,不限于矩形状,也可以是圆弧状等。

在本实施方式中,导油槽18d在旋转轴16的周向上彼此相邻的所有的背压室41彼此之间各形成有一个。导油槽18d以由于旋转轴16的旋转将润滑油从转子18向旋转轴16的中心拉入的方式相对于转子18的径向倾斜地延伸,随着从转子18的旋转方向r的前侧去往后侧,导油槽18d与旋转轴16的外周之间的距离变短。导油槽18d设置成与绕旋转轴16形成的连通空间13r一直相对向。润滑油经过导油槽18d以及连通空间13r导入到底壁部13p与旋转轴16之间的滑动部。

导油槽18d的一部分,随着旋转轴16的旋转而反复与通油槽13a相对向的状态和不与通油槽13a相对向的状态。通油槽13a一直与多个导油槽18d中的至少任意一个相对向。从通油槽13a内流入导油槽18d内的润滑油在导油槽18d内移动,以接近旋转轴16的外周的方式流动。利用导油槽18d而以接近旋转轴16的外周的方式流动了的润滑油被供给到底壁部13p的轴孔13h与旋转轴16之间的滑动部。

如图1所示,在后外壳12的周壁12a,形成有排出端口34。在排出端口34连设有接头部38。在接头部38连接有朝向叶片型压缩机10的外部延伸的排出配管39。

在后外壳12的后侧,由后侧板15划分形成了排出区域35。在排出区域35内配设有油分离器36。油分离器36为了将制冷剂气体中含有的润滑油分离而设置。油分离器36具有有底圆筒状的罩36a。在罩36a的开口侧,嵌合固定有圆筒状的油分离筒36b。

在罩36a的下部形成有油通路36c。油通路36c将罩36a内与排出区域35的底部侧连通。如图1以及图3所示,在后侧板15以及罩36a形成有连通路37。连通路37将排出室30和罩36a内连通。在后侧板15,形成有油供给通路15d。

在旋转轴16的后端,由后侧板15以及罩36a划分出中间室40。在旋转轴16的外周面形成有旋转路42。在轴孔15h的轴承面凹陷地设有环状槽43。在后侧板15,以与环状槽43连通的方式,沿着旋转轴16的轴向形成背压供给孔15e。油供给通路15d、中间室40、旋转路42、环状槽43以及背压供给孔15e成为向背压室41供给背压的背压供给路。积存在排出区域35的底部侧的润滑油通过背压供给路被导入背压室41。

排出室30、连通路37、排出区域35以及背压供给路各自的内部成为比吸入压气氛区域高压的排出压气氛区域。后侧板15划分出排出压气氛区域。

以下,说明叶片型压缩机10的动作。当旋转轴16旋转时,转子18旋转,从叶片型压缩机10的外部经由吸入端口22向吸入空间20吸入制冷剂气体。吸入到吸入空间20的制冷剂气体经由吸入孔23吸入到吸入行程中的压缩室21。吸入到压缩室21的制冷剂气体由于随着转子18的旋转的压缩室21的容积减少而被压缩。压缩了的制冷剂气体从压缩室21经由排出口31被排出到出室30。

排出室30内的制冷剂气体经由连通路37流出到罩36a内,喷到油分离筒36b的外周面,并且一边在油分离筒36b的外周面回旋一边导向罩36a内的下方。此时,由于离心分离,润滑油从制冷剂气体分离。从制冷剂气体分离出的润滑油向罩36a的底部侧移动,并且经由油通路36c积存在排出区域35的底部。

积存在排出区域35的底部的润滑油从油供给通路15d经过背压供给孔15e导向背压室41。由于背压室41内的润滑油的压力,叶片19被向外周侧推出。通过推出到外周侧的叶片19而划分出压缩室21。由导入到背压室41的润滑油润滑叶片19与叶片槽18a的滑动部分。导入到背压室41的润滑油经过通油槽13a以及导油槽18d被供给到底壁部13p与旋转轴16之间的滑动部。由供给到通油槽13a内的润滑油来润滑转子18与底壁部13p的滑动部分。由供给到底壁部13p与旋转轴16之间的滑动部的润滑油来润滑该滑动部。

在油分离器36中,分离出了润滑油的制冷剂气体在油分离筒36b的内部向上方移动,经由排出端口34向叶片型压缩机10的外部排出。

在本实施方式的叶片型压缩机10中,如图1所示,在底壁部13p的端面13s形成有通油槽13a,在转子18的前端面18f形成有导油槽18d。能够将背压室41内的润滑油经过通油槽13a以及导油槽18d供给到底壁部13p与旋转轴16之间的滑动部。

存在如下情况:转子18被转子18的前方侧与后方侧的差压沿着轴向按压,转子18与后侧板15之间的间隙、或者转子18与底壁部13p之间的间隙变小,润滑油向旋转轴16的供给流路变窄。尤其是,存在如下情况:在叶片型压缩机10从停止状态再起动时,主要由于排出区域35的排出压而转子18被向前方侧按压,转子18与底壁部13p之间的间隙变小。在本实施方式的叶片型压缩机10中,即使在这样的情况下,由于设置了导油槽18d,也能够向旋转轴16充分地供给润滑油。

尤其是,底壁部13p与旋转轴16之间的滑动部位于从积存润滑油的排出区域35离开的位置,所以是难以被供给润滑油的场所,然而通过设置导油槽18d,从而能够确保底壁部13p与旋转轴16之间的滑动部的润滑性。

在将叶片19的顶端推压到缸室14d的内周面的推压力过于弱的情况下,有时会发生制冷剂气体从缸室14d与叶片19的间隙向相邻的压缩室21泄露、或者颤振。相反地在叶片19的推压力过于强的情况下,有时会发生叶片型压缩机10的消耗动力增加、或者缸部14的内周面14c或叶片19的磨损。因此,叶片19的推压力需要被维持在适度的强度。

在压缩室21内的压力低的状态下、例如吸入行程、或者压缩行程的初期,叶片19受到的推回力低,所以叶片19的推压力变高,叶片型压缩机10的消耗动力变大。

利用导油槽18d将通油槽13a内的润滑油导入到底壁部13p与旋转轴16之间的滑动部,由此能够使与通油槽13a连接的、处于吸入行程或压缩行程的背压室41的背压降低。由此,能够抑制叶片型压缩机10的消耗动力变大。

作为确保底壁部13p与旋转轴16之间的滑动部的润滑性其他手段,也考虑了将底壁部13p的端面13s设成凹曲面状,或者使通油槽13a的宽度变大。在这些情况下,底壁部13p的端面13s的凹陷的部分与背压室41一直相对向,润滑油容易从背压室41泄露到转子18与底壁部13p之间的间隙,所以难以得到排出行程时所需的高背压,从而不优选。

在本实施方式的叶片型压缩机10中,通过在转子18的前端面18f设置导油槽18d,既能够提高润滑性,又能够抑制对处于排出行程的叶片19的背压降低,并且能够使对处于吸入行程或压缩行程的叶片19的背压降低。这样,叶片型压缩机10能够兼顾背压的适当调整以及绕旋转轴16的滑动部的润滑。

另外,导油槽18d以使得利用旋转轴16的旋转将润滑油从转子18朝向旋转轴16的中心拉入的方式相对于转子18的径向倾斜延伸。因此,由于转子18的旋转而从通油槽13a内拉入到导油槽18d内的润滑油有效地供给到底壁部13p与旋转轴16之间的滑动部。

导油槽18d设置成由于转子18的旋转而相对于各背压室41具有相对向的状态和不相对向的状态。导油槽18d设置成由于转子18的旋转而具有与通油槽13a相对向的状态和不与通油槽13a相对向的状态。

即,背压室41、导油槽18d以及通油槽13a间歇地连接。通过通油槽13a周期性地具有与背压室41切断的状态,并且导油槽18d周期性地具有与通油槽13a切断的状态,从而与通油槽13a一直与背压室41连接并且导油槽18d一直与通油槽13a连接的情况相比,能够抑制润滑油向导油槽18d过剩流出,降低叶片型压缩机10的消耗动力。

此外,以上的说明中,说明了底壁部13p与缸部14形成为一体的例子。也可以取代该例子,做成如下构成:将底壁部13p做成前侧板而与缸部14分体形成,在轴向上隔开间隔配置的前侧板与后侧板15之间配置缸部14。

不限于导油槽18d对于底壁部13p的轴孔13h开口的情况,也可以是导油槽18d与轴孔13h离开。由于在作为吸入压气氛区域的轴孔13h内与背压室41之间产生差压,导油槽18d只要朝向底壁部13p与旋转轴16之间的滑动部延伸即可。

另外,也可以是,导油槽18d在比转子18的外缘靠内侧的范围内,延伸到比通油槽13a的外缘靠外周侧。在该情况下,能够向底壁部13p与转子18的前端面18f之间供给更多的润滑油。也可以在底壁部13p与旋转轴16之间的滑动部设置轴承。

以上说明了本发明的实施方式,但是应当认为此次公开的实施方式在所有方面都是例示性的而非限制性的。本发明的范围由权利要求书示出,旨在包括与权利要求书等同的意思以及范围内的所有变更。

当前第1页1 2 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1