流体机械及制冷循环装置的制作方法

文档序号:5247953阅读:201来源:国知局
专利名称:流体机械及制冷循环装置的制作方法
技术领域
本发明涉及流体机械,其具备多个由压縮流体的压縮机构或使流体膨 胀的膨胀机构构成的旋转机构。本发明还涉及使用了该流体机械的制冷循 环装置。
背景技术
例如在2003年3月由(德国)新能源/产业技术综合开发机构发行的 成果报告书"有效利用能源基础技术先导研究开发C02空调机用二相流 膨胀机/压縮机的开发"p43—45所揭示,已知一种在密闭容器内收容多个 旋转机构、且这些旋转机构的旋转轴彼此连结成一直线状的流体机械。
图27是概念性表示上述文献所揭示的流体机械的图。如图27所示, 该流体机械具备纵长的密闭容器101和收容在密闭容器101内的压縮机构 102、电动机103及膨胀机构104。在压縮机构102的旋转轴105的上端形 成有截面正六边形状的凹部105a。另一方面,在膨胀机构104的旋转轴 106的下端形成有截面正六边形状的凸部106a。并且,上述凸部106a和 上述凹部105a嵌合,从而连结旋转轴105和旋转轴106。通过该凹部105a 和凸部106a,形成将两旋转轴105、 106连结的连结部107。
另外,需要对压縮机构102及膨胀机构104供给润滑油。因此,在密 闭容器101底部设置有储存了润滑油的储油部112。在旋转轴105的下部 安装有油泵115,在旋转轴105、 106内部形成有供油路113。通过这种构 成,由油泵115汲起的润滑油经由供油路113向压縮机构102及膨胀机构 104的滑动部供给。
还有,符号108是吸入压縮前流体的吸入管,符号109是喷出压縮后 流体的喷出管,符号110是吸入膨胀前流体的吸入管,符号lll是喷出膨 胀后流体的喷出管。同样的流体机械在特开平9一 126171号公报也有揭示。
不过,上述流体机械中,压縮机构102的旋转轴105和膨胀机构104 的旋转轴106只是在连结部107被连结,因此,供油路113内的润滑油有 可能从连结部107 (详细地说是凹部105a和凸部106a间的间隙)漏出。 从而存在不能对上侧的旋转机构、即膨胀机构104稳定地供给润滑油的问 题。另外,从连结部107泄漏的润滑油容易与密闭容器101内的流体一起 从喷出管109流出。从而有可能发生密闭容器101内的润滑油量不足。
通常,压縮机构102及膨胀机构104相对于密闭容器101焊接。可是, 焊接时,压縮机构102及膨胀机构104的安装位置不可避免地有一些偏差。 不过,由于旋转轴105、 106为长条物,从而在两旋转轴105、 106的连结 部107中,其偏差被放大。因此,在图27所示的流体机械中,考虑压縮 机构102及膨胀机构104的安装位置的偏差,而在连结部107上具有游隙。 即,在旋转轴105的凹部105a和旋转轴106的凸部106a之间预先设置有 一定程度的间隙。从而润滑油从连结部107的泄漏容易增多。
另一方面,特开平9 — 126171号公报所揭示的流体机械中,经由接头 连结2根旋转轴。为了使旋转轴顺利地旋转,需要在接头和旋转轴之间设 置适度的间隙,在该间隙吸收各机构安装位置的偏差和热变形。因而,用 于连结旋转轴的该接头,对于润滑油泄漏没有什么帮助,反而助长了润滑 油的泄漏。也有为了防止润滑油的泄漏而将接头和旋转轴间的间隙设定得 足够小的方案,不过,那样一来则组装性下降,并且吸收各机构的安装位 置的偏差和热变形的效果变得不充分。

发明内容
本发明正是鉴于有关问题而产生的,其目的在于,提供一种多个旋转 机构的旋转轴彼此连结成一直线状而成的流体机械,该流体机械能稳定地 对各旋转机构供给润滑油。另外,本发明的其他目的在于抑制润滑油向密 闭容器的外部流出。
艮口,本发明提供一种流体机械,其包括
第一旋转机构,其具有内部形成有沿轴向延伸的第一供油路的第一旋 转轴,由压縮流体的压縮机构或使流体膨胀的膨胀机构构成;
第二旋转机构,其具有内部形成有沿轴向延伸的第二供油路并且与第 一旋转轴连结成一直线状以使润滑油能够在第一供油路和第二供油路之 间流通的第二旋转轴,由压缩流体的压縮机构或使流体膨胀的膨胀机构构
成;
密闭容器,其收容第一及第二旋转机构;
轴承,其在密闭容器的内部覆盖第一旋转轴和第二旋转轴的连结部分 周围,支承第一及第二旋转轴的至少之一。
上述流体机械中,第一旋转轴和第二旋转轴的连结部分的周围由轴承 覆盖。因而,润滑油从上述连结部分的泄漏受到抑制。因而,能够稳定地 对各旋转机构供给润滑油。另外,由于抑制润滑油从上述连结部分的泄漏, 因此能够抑制润滑油向密闭容器的外部流出。另外,根据上述流体机械, 即使润滑油从上述连结部分泄漏,该润滑油也被有效利用于轴承的润滑和 密封。再有,根据上述流体机械,由于利用轴承支承连结部分,因此能够 稳定地支承两旋转轴。
在另一方面,本发明提供一种流体机械,其包括
第一旋转机构,其具有内部形成有沿轴向延伸的第一供油路的第一旋 转轴,由压縮流体的压縮机构或使流体膨胀的膨胀机构构成;
第二旋转机构,其具有内部形成有沿轴向延伸的第二供油路的第二旋 转轴,由压縮流体的压縮机构或使流体膨胀的膨胀机构构成;
轴承,其支承第一及第二旋转轴的至少之一并确保其能够旋转; 密闭容器,其收容第一旋转机构、第二旋转机构及轴承; 连结构件,其配置在轴承的内部,与第一及第二旋转轴嵌合,从而连 通第一供油路和第二供油路且连结第一旋转轴和第二旋转轴。
根据上述流体机械,由于第一旋转机构的旋转轴(第一旋转轴)和第 二旋转机构的旋转轴(第二旋转轴)为独立个体,因此这些旋转机构的组 装性提高。另外,连结构件配置在轴承的内部,由轴承覆盖。从而,润滑 油不易从各旋转轴和连结构件之间的间隙泄漏。因而,能够稳定地对两旋 转机构供给润滑油。另外,由于抑制润滑油的泄漏,因此能够抑制润滑油 向密闭容器的外部流出。再有,根据上述流体机械,从上述间隙泄漏的润 滑油向本来需要润滑油的部分、即轴承和旋转轴之间供给,因此,被有效地利用于轴承的润滑和密封。
另外,上述各流体机械能够适用于形成空调装置和供热水器的核心部 的制冷循环装置。
艮P,本发明提供一种制冷循环装置,其包括膨胀机一体型压縮机, 其具有压縮制冷剂的压縮机构、向压縮机构赋予动力的电动机、使制冷剂 膨胀的膨胀机构及连结压縮机构和膨胀机构的轴;散热器,其冷却制冷剂;
蒸发器,其蒸发制冷剂,由第一旋转机构为压縮机构、第二旋转机构为膨 胀机构的上述流体机械构成膨胀机一体型压縮机。


图1是装有实施方式的流体机械的制冷剂回路图。
图2是流体机械的纵截面图。
图3是连结部的横截面图。
图4是变形例的连结部的横截面图。
图5是其他变形例的连结部的横截面图。
图6A是上轴承及旋转轴的局部放大图。
图6B是变形例的上轴承及旋转轴的局部放大图。
图7是变形例的流体机械的纵截面图。
图8是第二实施方式的流体机械的纵截面图。
图9是其他实施方式的流体机械的纵截面图。
图IO是其他实施方式的连结部的纵截面图。
图11是变形例的流体机械的纵截面图。
图12是第一及第二实施方式的膨胀部的横截面图。
图13是变形例的膨胀部的横截面图。
图14是第三实施方式的流体机械的纵截面图。
图15是旋转轴的连结部的纵截面图。
图16A是旋转轴的俯视图。
图16B是旋转轴的侧视图。
图HA是连结构件的俯视图。
图17B是连结构件的纵截面图。图18是变形例的流体机械的连结构件及旋转轴的截面图。
图19是变形例的流体机械的纵截面图。 图20是变形例的流体机械的旋转轴的连结部的纵截面图。 图21是变形例的流体机械的旋转轴的连结部的纵截面图。 图22是变形例的流体机械的旋转轴的连结部的纵截面图。 图23是变形例的流体机械的旋转轴的连结部的纵截面图。 图24是变形例的流体机械的旋转轴的连结部的纵截面图。 图25是变形例的流体机械的旋转轴的连结部的纵截面图。 图26是变形例的流体机械的旋转轴的连结部的纵截面图。 图27是现有的流体机械的概念图。
具体实施例方式
以下参照附图,详细说明本发明的实施方式。 (第一实施方式)
如图1所示,本实施方式的流体机械5A作为膨胀机一体型压縮机而装 入制冷循环装置l的制冷剂回路中。流体机械5A具备压縮制冷剂的压縮机 构21 (第一旋转机构)和使制冷剂膨胀的膨胀机构22 (第二旋转机构)。 压縮机构21经由吸入管6与蒸发器3连接,并且经由喷出管7与散热器2连 接。膨胀机构22经由吸入管8与散热器2连接,并且经由喷出管9与蒸发器3 连接。
该制冷剂回路中,填充有在高压部分(从压縮机构21经由散热器2到 达膨胀机构22的部分)成为超临界状态的制冷剂。本实施方式中,作为这 样的制冷剂,填充有二氧化碳(co2)。其中,制冷剂的种类并不特别限定, 也可以是运转时不会到达超临界状态的制冷剂(例如氟里昂系制冷剂等)。
另外,装有流体机械5A的制冷剂回路,并不限定于使制冷剂只沿一个 方向流通的制冷剂回路。流体机械5A可以设置在能够改变制冷剂流通方向 的制冷剂回路中。例如,流体机械5A可以设置在通过具有四通阀等从而能 够进行制热运转及制冷运转的制冷剂回路中。
如图2所示,流体机械5A的压縮机构21及膨胀机构22被收容在密闭容 器10的内部。膨胀机构22比压縮机构21靠下方配置,在压縮机构21和膨胀
机构22之间设置有电动机23 。
密闭容器10具备上下两端开放的圆筒状筒部11、封闭筒部ll上端的上 盖部12和封闭筒部11下端的底盖部13。上盖部12和筒部11、底盖部13和筒 部ll分别利用焊接等接合。在上盖部12上固定有连接电缆等的端子14。在 密闭容器10内的底部形成有储存润滑油的储油部15。压縮机构21及膨胀机 构22沿着该密闭容器10的纵向、也就是上下方向排列。
首先,说明膨胀机构22的构成。膨胀机构22为旋转式,具备第一膨胀 部30a和第二膨胀部30b。第一膨胀部30a比第二膨胀部30b靠下方配置。
第一膨胀部30a具备大致圆筒状的工作缸31a和插入工作缸31a内的圆 筒状的活塞32a。在工作缸31a的内周面和活塞32a的外周面之间划分出第 一膨胀室33a。在工作缸31a上形成有沿径向延伸的叶片槽,在该叶片槽中 设置有叶片34a和将叶片34a向活塞32a施力的弹簧35a。叶片34a将第一膨胀 室33a分隔成高压侧的膨胀室和低压侧的膨胀室。
第二膨胀部30b具有与第一膨胀部30a大致同样的构成。即,第二膨胀 部30b具备大致圆筒状的工作缸31b、插入工作缸31b内的圆筒状的活塞 32b、设置在工作缸31b的叶片槽内的叶片34b和将叶片34b向活塞32b施力 的弹簧35b。在工作缸31b的内周面和活塞32b的外周面之间划分出第二膨 胀室33b。
膨胀机构22配备具有第一偏心部36a及第二偏心部36b的旋转轴36 (第 二旋转轴)。第一偏心部36a能够滑动地插入活塞32a的内部,第二偏心部 36b能够滑动地插入活塞32b的内部。从而,活塞32a由第一偏心部36a限制 为以偏心状态在工作缸31a内旋转。另外,活塞32b由第二偏心部36b限制 为以偏心状态在工作缸3 lb内旋转。
旋转轴36的下端部浸渍在储油部15的润滑油中。在该旋转轴36的下端 部设置有汲起润滑油的油泵37。在旋转轴36的内部形成有沿轴向延伸的供 油路38。还有,所谓"沿轴向延伸"意思是整体沿着轴向(上下方向)延 伸。因而,并不限定于沿轴向呈直线状延伸的情况,也包括呈螺旋状延伸 的情况等。虽图示省略,不过,在旋转轴36上设有向膨胀机构22的滑动部 供给供油路38内的润滑油的供油孔(例如,连通供油路38和滑动部、沿旋 转轴36的径向延伸的孔)。 第一膨胀部30a和第二膨胀部30b由隔板39分隔。隔板39覆盖第一膨胀 部30a的工作缸31a及活塞32a的上方,划分出第一膨胀室33a的上侧。另外, 隔板39覆盖第二膨胀部30b的工作缸31b及活塞32b的下方,划分出第二膨 胀室33b的下侧。在隔板39上形成有连通第一膨胀室33a和第二膨胀室33b 的连通孔40。还有,第一膨胀室33a和第二膨胀室33b也可以是分别独立地 使制冷剂膨胀的膨胀室,不过,本实施方式中,这些膨胀室33a、 33b通过 连通孔40而形成一个膨胀室。即,本实施方式中,制冷剂在第一膨胀室33a 及第二膨胀室33b中连续地膨胀。
在第一膨胀部30a的下部设置有下轴承41 。下轴承41支承旋转轴36的 下端部。另外,下轴承41闭塞第一膨胀部30a的工作缸31a及活塞32a的下 方,划分出第一膨胀室33a的下侧。
在第二膨胀部30b的上部设置有上轴承42。详细后述,不过,上轴承 42支承膨胀机构22的旋转轴36 (第二旋转轴)和压縮机构21的旋转轴56 (第 一旋转轴)。另外,上轴承42闭塞第二膨胀部30b的工作缸31b及活塞32b的 上方,划分出第二膨胀室33b的上侧。
在上轴承42、工作缸31b、隔板39及工作缸31a上形成有将吸入管8的 制冷剂导向第一膨胀室33a的吸入路43。吸入管8贯通密闭容器10的筒部 11,与上轴承42连接。另外,在上轴承42上形成有将第二膨胀室33b的膨 胀后的制冷剂导向喷出管9的喷出路44。喷出管9贯通密闭容器10的筒部 11,与上轴承42连接。
在密闭容器10的筒部11的内壁,利用焊接等接合有安装构件45。上轴 承42利用螺栓46与安装构件45紧固。还有,膨胀机构22的下轴承41、第一 膨胀部30a、隔板39、第二膨胀部30b及上轴承42预先组装成一体。从而, 通过将上轴承42用螺栓紧固在安装构件45上,来将膨胀机构22的整体固定 在安装构件45上。
接下来,说明压缩机构21的构成。压縮机构21为涡旋式,包括固定涡 管51、与固定涡管51轴向对置的可动涡管52、支承可动涡管52的旋转轴56 和支承旋转轴56的轴承53。
在固定涡管51上形成有螺旋形状(例如渐开线形状等)的搭接部(, :7 7°) 54和喷出孔55。在可动涡管52上形成有与固定涡管51的搭接部54啮
合的搭接部57。在这些搭接部54及搭接部57之间划分出螺旋状的压缩室 58。在旋转轴56的上端形成有偏心部59,可动涡管52支承在偏心部59上。 从而,可动涡管52以从旋转轴56的轴心偏心的状态公转。在可动涡管52的 下侧配置有防止可动涡管52旋转的欧氏环(才》夕、'厶U y夕、、)60。在可动 涡管52上形成供油孔64。
固定涡管51的上侧设置有盖62。在固定涡管51及轴承53的内部形成有 使制冷剂流通的上下延伸的喷出路61。另外,在固定涡管51及轴承53的外 侧形成有使制冷剂流通的上下延伸的流通路63。根据这样的构成,从喷出 孔55喷出的制冷剂暂时喷出到盖62内的空间后,通过喷出路61向压縮机构 21的下方喷出。然后,压縮机构21下方的制冷剂通过流通路63被导向压縮 机构21的上方。
吸入管6贯通密闭容器10的筒部11,与固定涡管51连接。喷出管7与密 闭容器10的上盖部21连接。喷出管7的一端在密闭容器10内的压縮机构21 的上方空间开口。
压縮机构21利用焊接等与密闭容器10的筒部11的内壁接合。
压縮机构21的旋转轴56向下方延伸。与膨胀机构22的旋转轴36同样, 在旋转轴56的内部也形成有沿轴向延伸的供油路68。
电动机23由固定在旋转轴中途部的转子71和配置在转子71外周侧的 定子72构成。定子72固定在密闭容器10的筒部11的内壁上。定子72经由马 达配线73与端子14连接。利用该电动机23驱动旋转轴56。
压縮机构21的旋转轴56和膨胀机构22的旋转轴36在连结部80连结成 一直线状。本实施方式中,连结部80具有嵌合结构。具体地说,在旋转轴 56的下端形成有向上方凹陷的作为第一嵌合部的毂部81。另一方面,在旋 转轴36的上端形成有向上方突出的作为第二嵌合部的轴部82。并且,通过 第一嵌合部和第二嵌合部嵌合、也就是说轴部82与毂部81嵌合,从而连结 两旋转轴36、 56。从而在供油路68和供油路38之间能够流通润滑油。
本实施方式中,如图3所示,轴部82具有在外周侧设置有多个槽(齿) 的所谓花键形状。另外,在毂部81的内周侧形成有与轴部82的槽对应的多 个槽。
不过,轴部82及毂部81的具体形状并没有什么限定。例如,可以如图
4所示,轴部82具有在外周侧设置有更细齿的所谓锯齿形状,在毂部81的 内周侧形成有与轴部82的锯齿形状对应的更细的槽。
另外,还可以如图5所示,在与轴向正交的横截面上,轴部82的外周 侧的轮廓形成六边形状,毂部81的内周侧的轮廓形成与上述轴部82对应的 六边形状。另外,虽省略图示,不过,也可以是轴部82的外周侧的轮廓形 成六边形状以外的多边形状,毂部81的内周侧的轮廓形成与上述轴部82对 应的多边形状。
本实施方式中,在压縮机构21的旋转轴56上设有毂部81,在膨胀机构 22的旋转轴36上设有轴部82,不过,也可以反过来在压縮机构21的旋转轴 56上设置轴部82,在膨胀机构22的旋转轴36上设置毂部81。
如图2所示,旋转轴36的供油路38和旋转轴56的供油路68沿上下方向 延伸,在连结部80相连。上轴承42支承旋转轴36的上侧和旋转轴56的下侧。 从而,旋转轴36的上侧和旋转轴56的下侧由上轴承42—体覆盖。因而,连 结部80的周围由上轴承42覆盖。
在上轴承42和两旋转轴36、 56之间的滑动部形成有螺旋状的供油槽。 本实施方式中,如图6A所示,在上轴承42内的旋转轴56的外周面形成有螺 旋状的供油槽85。另夕卜,虽图示省略,不过,在上轴承42内的旋转轴36的 外周面也形成有同样的螺旋状的供油槽。不过,也可以如图6B所示,供油 槽85在上轴承42的内周面形成。另外,可以在上轴承42的内周面及两旋转 轴36、 56的外周面双方设置供油槽85。
接下来,说明流体机械5A的动作。本流体机械5A中,若驱动电动机 23,则旋转轴56及旋转轴36—体旋转。
在压縮机构21中,随着旋转轴56的旋转,可动涡管52旋转。从而,从 吸入管6吸入制冷剂。所吸入的低压制冷剂在压縮室58中被压縮后,成为 高压的制冷剂从喷出孔55喷出。并且,从喷出孔55喷出的制冷剂通过喷出 路61及流通路63被导向压縮机构21的上方,通过喷出管7喷出到密闭容器 IO的外部。
在膨胀机构22中,随着旋转轴36的旋转,活塞32a、 32b旋转。从而, 从吸入管8吸入的高压制冷剂通过吸入路43流入到第一膨胀室33a。流入到 第一膨胀室33a的高压制冷剂在第一膨胀室33a内及第二膨胀室33b内膨
胀,成为低压的制冷剂。该低压的制冷剂通过喷出路44流入到喷出管9, 通过喷出管9向密闭容器10的外部喷出。
随着旋转轴36的旋转,储油部15的润滑油被油泵37汲起,在旋转轴36 的供油路38内上升。供油路38内的润滑油通过未图示的供油孔向膨胀机构 22的滑动部供给,进而也向旋转轴36和上轴承42之间的滑动部供给。然后,
上述润滑油进行这些滑动部的润滑及密封。
另外,在供油路38中上升的润滑油通过连结部80流入到旋转轴56的供 油路68。流入到供油路68中的润滑油的一部分通过未图示的供油孔向旋转 轴56和上轴承42间的滑动部供给,进行滑动部的润滑及密封。供油路68内 的其他润滑油在供油路68内上升,被导向压縮机构21。然后,上述润滑油 进行压縮机构21的滑动部的润滑及密封。
在此,压縮机构21的旋转轴56和膨胀机构22的旋转轴36为独立构件, 因此,在旋转轴56和旋转轴36的连结部80产生些许间隙。不过,由于连结 部80的周围被上轴承42覆盖,因此润滑油从连结部80的泄漏被抑制。另外, 连结部80位于上轴承42内部,因此也是需要润滑油的滑动部。从而,即使 从连结部80泄漏润滑油,该润滑油也被有效地活用于上轴承42内的润滑及 密封。还有,上轴承42内的润滑油在上轴承42内上升后,从上轴承42的上 端流出,其后沿着上轴承42的外侧等流下,被回收到储油部15。
接下来,关于流体机械5A的组装方法进行说明。
流体机械5A组装时,首先准备密闭容器10的筒部11,在筒部ll的内壁 接合电动机23的定子72及安装构件45。接下来,将旋转轴56上固定有定子 71的压縮机构21从筒部11的一端(图2的上侧的端部)插入,将压縮机构 21与筒部11的内壁接合。接下来,将膨胀机构22从筒部11的另一端(图2 的下侧的端部)插入,将旋转轴36的轴部82与旋转轴56的毂部81嵌合,从 而将旋转轴36和旋转轴56连结。其后,利用螺栓46将膨胀机构22与安装构 件45紧固。
接下来,从筒部11的外侧插入吸入管6,将吸入管6与压縮机构21及筒 部11接合。另外,从筒部11的外侧插入吸入管8及喷出管9,将这些吸入管 8及喷出管9与膨胀机构22及筒部11接合。其后,在筒部ll的一端接合上盖 部12,在筒部11的另一端接合底盖部13。然后,从上盖部12的外侧插入喷 出管7,将该喷出管7与上盖部12接合。
如以上所述,根据本实施方式,连结部80的周围由上轴承42覆盖。从 而能够抑制润滑油从连结部80泄漏。因而,对位于上侧的作为旋转机构的 压縮机构21也能够稳定地供给润滑油。g卩,相对于压縮机构21及膨胀机构 22双方都能够实现稳定的供油。
另外,由于能够抑制润滑油从连结部80泄漏,因此,能够抑制润滑油 与制冷剂一起从喷出管7向密闭容器10的外部流出。因而,能够防止密闭 容器10内的润滑油不足。
另外,根据本实施方式,即使润滑油从连结部80泄漏,该润滑油也被 有效地活用于上轴承42内的润滑及密封。从而不会产生润滑油的白白泄 漏。
另外,根据本实施方式,由于利用上轴承42支承连结部80,因此,能 够减小两旋转轴36、 56的游隙。因此,能够防止两旋转轴36、 56旋转时的 偏摆,能够稳定地支承两旋转轴36、 56。
根据本实施方式,在将旋转轴36及旋转轴56看成一根旋转轴时,连结 部80设置在比该旋转轴的上下方向中间位置靠下侧。即,连结部80比两旋 转轴36、 56整体的上下方向中间位置靠下侧设置。特别是本实施方式中, 连结部80设置在距两旋转轴36、 56整体之下大致l/3的位置。从而,连结部 80配置在储油部15附近。因而,从连结部80泄漏的润滑油容易被回收到储 油部15,容易再从储油部15向滑动部供给。从而根据本实施方式,能够稳 定地对滑动部供给润滑油。另外,还能够更进一步抑制润滑油向密闭容器 IO外流出。
另外,根据本实施方式,将密闭容器10的内部空间的制冷剂喷出的喷 出管7比密闭容器10的上下方向中间位置(纵向中间位置)靠上侧设置。 另一方面,连结部80比密闭容器10的上下方向中间位置靠下侧设置。从而, 连结部80配置在离开喷出管7的位置。因而,从连结部80泄漏的润滑油不 易从喷出管7流出。从而,能够进一步抑制润滑油向密闭容器10外流出。
根据本实施方式,上轴承42由单一的轴承构件构成,利用该单一的轴 承构件支承旋转轴36及旋转轴56双方。从而,与将覆盖连结部80周围的轴 承分离成2个轴承构件、例如旋转轴36侧的轴承构件和旋转轴56侧的轴承
构件的情况相比,能够削减部件个数。不过,当然也可以由多个轴承构件 形成将连结部80覆盖的轴承(参照第二实施方式)。
还有,本实施方式中,利用作为膨胀机构22的构成要素之一的上轴承 42覆盖连结部80的周围。从而,作为支承旋转轴36、 56并且覆盖连结部80 周围的轴承,不需要设置与压縮机构21及膨胀机构22分别独立的轴承。从 而,能够实现部件个数的削减。
不过,覆盖连结部80周围的轴承也可以从压縮机构21及膨胀机构22独 立出来。例如图7所示的流体机械5B所示,可以设有从压縮机构21及膨胀 机构22分离的轴承75,利用该轴承75支承旋转轴36及旋转轴56,并且覆盖 连结部80周围。根据这种方式,不需要在压縮机构21及膨胀机构22的构成 上加以变化而能够抑制在连结部80泄漏润滑油等。
另外,根据本实施方式,将作为一旋转机构的压縮机构21与密闭容器 IO的内壁接合,另一方面,在密闭容器10的筒部11的内壁上接合安装构件 45,用螺栓46将作为另一旋转机构的膨胀机构22相对于安装构件45进行紧 固。从而,即使在压縮机构21或膨胀机构22上有位置偏差和组装误差等, 也能够在紧固膨胀机构22时吸收该偏差和误差等。因而,不需要为了吸收 上述偏差等而有意识地在连结部80上保持游隙。如果减小连结部80的游 隙,则能够进一步减少连结部80上的润滑油泄漏。另外,还能够将两旋转 轴36、 56可靠地连结。再有,能够抑制连结部80上的两旋转轴36、 56的磨 损。
另外,根据本实施方式,压縮机构21及膨胀机构22相对于密闭容器10 的组装变得容易。
根据本实施方式,形成了在旋转轴36上设置轴部82、在旋转轴56上设 置毂部81、由这些轴部82及毂部81构成连结部80的嵌合结构。另外,还使 轴部82形成为花键形状、锯齿形状、截面多边形状等。因而,能够将旋转 轴36和旋转轴56可靠地连结。另外,还能够减少连结部80上的润滑油泄漏。
还有,根据本实施方式,作为制冷剂采用了二氧化碳。在此,二氧化 碳是比较容易溶入润滑油的制冷剂。从而,在作为制冷剂釆用二氧化碳的 流体机械中,从本质上说容易产生润滑油不足。可是,根据本实施方式的 流体机械5A,如上所述能够有效地防止润滑油不足。因而,在作为制冷剂采用二氧化碳的情况下,能够更显著地发挥本流体机械5A的效果。 (第二实施方式)
图1的流体机械5A中,上轴承42由单一的轴承构件构成。与之相对, 如图8所示,第二实施方式的流体机械5C采用由2个轴承构件420a、 420b 构成的上轴承420。以下,对于与第一实施方式相同的要素标注相同符号, 省略它们的说明。
本实施方式中,上轴承420由支承压缩机构21的旋转轴560的第一轴承 构件420a和支承膨胀机构22的旋转轴360的第二轴承构件420b构成。第一 轴承构件420a位于第二轴承构件420b的上方,这些第一轴承构件420a和第 二轴承构件420b沿着旋转轴360、 560的轴向(上下方向)邻接。在第二轴 承构件420b上形成有吸入路43及喷出路44 。
旋转轴560的外周面和第一轴承构件420a的内周面对置,在这些外周 面及内周面的至少之一形成有螺旋状的供油槽(未图示)。另外,旋转轴 360的外周面和第二轴承构件420b的内周面对置,在这些外周面及内周面 的至少之一也形成有螺旋状的供油槽(未图示)。
本实施方式中,旋转轴560和旋转轴360的外径不同。g卩,旋转轴560 比旋转轴360的外径大。本实施方式中,旋转轴560和旋转轴360也在连结 部800连结成一直线状。共同点是在一旋转轴560的毂部820上嵌合另一旋 转轴360的轴部810,从而形成连结部800,不过,由于采用不同半径的旋 转轴560、 360,因此,不需要刻意对另一旋转轴360的轴部810縮径加工。
根据本实施方式,两旋转轴360、 560的连结部800的周围由第一轴承 构件420a及第二轴承部420b覆盖。从而,能够获得与第一实施方式同样的 效果。即,本实施方式中,也能够抑制润滑油从连结部800泄漏。另外, 能够抑制润滑油向密闭容器iO的外部流出。另外,还能够利用从连结部800 泄漏的润滑油进行第一轴承构件420a及第二轴承构件420b的内侧的润滑 及密封。
另外,根据本实施方式,由于不用使两旋转轴360、 560的外径相同, 因此,能够将旋转轴560的外径设定为适于压縮机构21的值,能够将旋转 轴360的外径设定为适于膨胀机构22的值。因而,能够实现压縮机构21及 膨胀机构22的最佳化。另夕卜,关于旋转轴360、 560外径的限制减少,因此
能够增大压縮机构21及膨胀机构22的设计自由度。
根据本实施方式,将上轴承420分为第一轴承构件420a及第二轴承构 件420b,因此,尽管两旋转轴360、 560的外径不同,也能够稳定地支承两 旋转轴360、 560。 S卩,作为第一轴承构件420a及第二轴承构件420b,能够 分别选定适于旋转轴560及旋转轴360的轴承构件,能够更稳定地支承两旋 转轴360、 560。
另外,上轴承420经由安装构件450固定在密闭容器10上。具体地说, 第二轴承构件420b利用螺栓等紧固零件46从下方安装在安装构件450上。 第一轴承构件420以收容在第二轴承构件420b和安装构件450之间形成的 空间中的形态配置在第二轴承构件420b上,采用未图示的螺栓等紧固零件 固定在安装构件450及/或第二轴承构件420b上。压縮机构21的旋转轴560 落位于第二轴承构件420b的上面420p。第二轴承构件420b利用其上面420p 承接旋转轴560的推力。
还有,本实施方式中,压縮机构21的旋转轴560的外径大于膨胀机构 22的旋转轴360,不过,也可以是膨胀机构22的旋转轴的外径大于压縮机 构21的旋转轴。另外,两旋转轴的外径当然也可以相等。 (其他实施方式)
本发明的流体机械并不限定于所述第一及第二各实施方式,能够以各 种方式实施。
例如图9所示的流体机械5D,也可以采用内部形成有吸入路43的安装 构件451。 5卩,将制冷剂从吸入管8导向第一膨胀室33a的吸入路43,可以 跨安装构件451、上轴承421的第二轴承构件421b、第二膨胀部30b的工作 缸31b、隔板39及第一膨胀部30a的工作缸31a而形成。同样地,也可以在 安装构件451中形成喷出路44。即,将第二膨胀室33b的膨胀后的制冷剂导 向喷出管9的喷出路44,可以跨上轴承421的第二轴承构件421b及安装构件 451而形成。
另外,同样地,第一实施方式中,也可以在安装构件45中形成吸入路 43或喷出路44。
再有,还可以如图10所示,通过在上轴承42 (420、 421)的内周侧与 连结部80 (800)对置的部分形成槽等,从而在连结部80 (800)的周围形 成储存润滑油的储油空间86。另外,虽图示省略,不过,在旋转轴36 (360) 及旋转轴56 (560)的一方或双方的外周面设置槽,利用该槽也能够形成 储油空间。这样一来,由于用润滑油充满连结部80 (800)的周围,从而 能够抑制连结部80 (800)的磨损等,能够提高密封性。从而能够实现流 体机械5A等的可靠性的提高等。
如上所述,从两旋转轴36、 56 (360、 560)的连结部80 (800)泄漏 的润滑油被利用于上轴承42 (420、 421)和旋转轴36、 56 (360、 560)之 间的润滑及密封。于是,可以将连结部80 (800)作为润滑油的供油孔积 极利用。连结部80 (800)跨旋转轴36、 56 (360、 560)整周而形成,因 此通过将连结部80(800)作为供油孔利用,从而能够向旋转轴36、 56(360、 560)的整周没有遗漏地供给润滑油。
压缩机构21并不限定于涡旋式,也可以是旋转式等其他形式的压縮机 构。另外,膨胀机构22的形式也不限定于旋转式。所述各实施方式中,膨 胀机构22具备2个工作缸(工作缸31a、 31b),不过,膨胀机构22的工作缸 个数可以是1个或者是3个以上。压縮机构21也可以是多级(例如2级)压 縮制冷剂的压縮机构。
所述实施方式中,压縮机构21配置在上侧,膨胀机构22配置在下侧。 可是,也可以压縮机构21配置在下侧,膨胀机构22配置在上侧。g卩,也可 以将压縮机构21配置在膨胀机构22的下方。
另外,所述实施方式中,密闭容器10纵长地形成,压縮机构21和膨胀 机构22配置在上下方向。可是,也可以将密闭容器10横长地形成,沿水平 方向配置压缩机构21和膨胀机构22。此时,两旋转轴36、 56 (360、 560) 沿水平方向连结。
所述实施方式中,压縮机构21构成第一旋转机构,膨胀机构22构成第 二旋转机构。可是,也可以第一及第二旋转机构双方为压縮机构,另外, 也可以双方为膨胀机构。即,所述实施方式的流体机械可以是具备压縮机 构21和膨胀机构22的所谓膨胀机一体型压缩机,不过,本发明的流体机械 可以是只具备多个压縮机构的流体机械(压縮机),也可以是只具备多个 膨胀机构的流体机械(膨胀机)。
另外,所述实施方式中,设置在密闭容器10内的旋转机构是2个(压
縮机构21和膨胀机构22),但是也可以在密闭容器10内设置3个以上旋转机构。
所述实施方式中,膨胀机构22中只有上轴承42用螺栓紧固在安装构件 45上。可是,如图11所示的流体机械5E,也可以将膨胀机构22中的多个构 成构件(例如,上轴承42、工作缸31b、隔板39、工作缸31a及下轴承41全 部)相对于安装构件45用螺栓46紧固。
如图12所示,所述实施方式中,膨胀机构22的第一膨胀部30a具备圆 筒状的活塞32a和与活塞32a的外周面抵接的叶片34a。还有,第二膨胀部 30b也同样。可是,膨胀机构的具体构成并不限定于所述实施方式的构成。 膨胀机构的膨胀部30a、 30b例如图13所示也可以具有所谓的摇摆式机构。
该膨胀部中,在工作缸31a的内部设置摆动式的活塞32a。旋转轴36的 偏心部36a插入到活塞32a的内部。在活塞32a上一体设置有叶片32c。叶片 32c从活塞32a的外周面向外方突出,将膨胀室33a分隔成高压侧和低压侧。
在工作缸31a上设置有形成为半月状的一对衬套73a。这些衬套73a以 夹入叶片32c的状态设置,与叶片32c滑动。另外,衬套73a构成为能够以 夹入叶片32c的状态相对于工作缸31a转动。因而,与活塞32a成为一体的 叶片32c经由衬套73a支承在工作缸31a上,相对于工作缸31a能够转动且能 够进退。
此前说明的实施方式,都是将压縮机构21的旋转轴56 (560)和膨胀 机构22的旋转轴36 (360)直接连结。以下说明的各实施方式中,经由连 结器连结2个旋转轴。以下,对与第一实施方式相同的要素标注相同符号, 省略它们的说明。
(第三实施方式)
如图14所示,流体机械5F的压縮机构21及膨胀机构220被收容在密闭 容器10的内部。膨胀机构220比压縮机构21靠下方配置,在压縮机构21和 膨胀机构220之间设置有电动机23。
流体机械5F的压縮机构21与图1的流体机械5A的压縮机构21相同。另 一方面,膨胀机构220与图1的流体机械5A的膨胀机构22相比具有不同点。 膨胀机构220从轴向之下依次具备下轴承48、第一膨胀部30a、第二膨胀部 30b及上轴承47。在膨胀部30a、 30b上没有不同点,但在上下配置的轴承 47、 48上有不同点。不过,下轴承48的构成是一直被采用的构成。以下, 以上轴承47为中心进行具体说明。
在第二膨胀部30b的上部设置有上轴承47,上轴承47闭塞第二膨胀部 30b的工作缸31b及活塞32b的上方,划分第二膨胀室33b的上侧。上轴承47 具备沿轴向邻接的第一轴承构件47c和第二轴承构件47d。第一轴承构件 47c位于第二轴承构件47d的上方。详细后述,不过,第一轴承构件47c支 承压縮机构21的旋转轴561。另一方面,第二轴承构件47d支承膨胀机构220 的旋转轴361。
在第一膨胀部30a的下部设置有下轴承48。下轴承48具备沿轴向邻接 的上侧构件48c和下侧构件48d,由上侧构件48c支承旋转轴361的下端部。 上侧构件48c闭塞第一膨胀部30a的工作缸31a及活塞32a的下方,划分出第 一膨胀室33a的下侧。另外,上侧构件48c在下面具有环状的凹部,在与下 侧构件48d之间形成有吸入路49。在上侧构件48c上形成连通第一膨胀室 33a和吸入路49的连通孔49a。另一方面,下侧构件48d闭塞上侧构件48c的 下方,划分出吸入路49的下侧。
在上轴承47的第二轴承构件47d上形成将制冷剂从第二膨胀室33b导 向喷出管9的喷出路44。喷出管9贯通密闭容器10的筒部11,与第二轴承构 件47d连接。如上所述,在下轴承48上形成有将制冷剂从吸入管8导向第一 膨胀室33a的吸入路49。吸入管8贯通密闭容器10的筒部11,与下轴承48连 接。
在密闭容器10的筒部11的内壁,利用焊接等接合有安装构件452。第 一轴承构件47c利用螺栓(未图示)与安装构件452紧固。还有,下侧构件 48d、上侧构件48c、第一膨胀部30a、隔板39、第二膨胀部30b、第二轴承 构件47d及第一轴承构件47c预先组装成一体。从而,通过将第一轴承构件 47c用螺栓紧固在安装构件452上,可将膨胀机构220的整体固定在安装构 件452上。
如图15放大所示,压縮机构21的旋转轴(以下叫做第一旋转轴)561 和膨胀机构220的旋转轴(以下叫做第二旋转轴)361在连结部87连结成一 直线状。具体地说,第一旋转轴561和第二旋转轴361由连结构件84连结。 连结构件84被收容在第一轴承构件47c的与第二轴承构件47d的对置面上 形成的凹部86中。
如图16A、 16B所示,第一旋转轴561的连结部87侧的端部形成为在外 周面设置有多个槽91的具有所谓花键形状的连结端部56t。同样,第二旋转 轴361的连结部87侧的端部也形成为在外周面设置有多个槽91的具有所谓 花键形状的连结端部36t。
如图17A、 17B所示,连结构件84形成为圆环状。在连结构件84的内 周面形成有与在连结端部56t及连结端部36t (参照图16A、 16B)的外周面 形成的花键形状对应的多个槽92。连结构件84的材料没有特别限定,不过, 本实施方式中,连结构件84由比旋转轴361、 561柔软的轴承钢形成。另外, 连结构件84的制作方法也没有什么限定,不过本实施方式中,连结构件84 通过冲裁加工制作。
如图15所示,第二旋转轴361的供油路38和第一旋转轴561的供油路68 庄连结部87连通。连结构件84进行花键嵌合从而将第一旋转轴561的连结 端部56t和第二旋转轴361的连结端部36t连结。从而,第一旋转轴561的连 结端部56t和第二旋转轴361的连结端部36t由连结构件84—体覆盖。因而, 连结部87的周围由连结构件84覆盖。
如上所述,连结构件84被收容在第一轴承构件47c的凹部86中。因而, 连结构件84由第一轴承构件47c覆盖。还有,本实施方式中,供油路38和 供油路68的内径设计为相等。
关于流体机械5F的动作,如第一实施方式中说明所述,随着流体机械 5F的动作,储油部15的润滑油向膨胀机构220及压縮机构21供给,进行各 滑动部的润滑及密封。
在此,第一旋转轴561和第二旋转轴361为独立构件,因此,在第一旋 转轴561和第二旋转轴361的连结部87产生些许间隙。不过,由于连结部87 的周围被连结构件84覆盖,因此润滑油从连结部87的泄漏被抑制。
接下来,关于流体机械5F的组装方法进行说明。
流体机械5F组装时,首先,准备密闭容器10的筒部11,在筒部ll的内 壁接合电动机23的定子72及安装构件452。接下来,将第一旋转轴561上固 定有定子71的压縮机构21从筒部11的一端(图2的上侧的端部)插入,将 压縮机构21与筒部11的内壁接合。接下来,往安装构件452上设置第一轴
承构件47c,进行与第一旋转轴561的调芯作业后,利用未图示的螺栓将第 一轴承构件47c往安装构件452上紧固。接下来,将膨胀机构220从筒部11 的另一端(图14的下侧的端部)插入,在第一旋转轴561的连结端部56t的 外侧预先嵌合连结构件84,从与第一旋转轴561相反侧将第二旋转轴361嵌 合在连结构件84上,将第一旋转轴561和第二旋转轴361连结。其后,利用 未图示的螺栓将膨胀机构220与安装构件452紧固。 其他方面与第一实施方式同样。
如以上所述,根据本实施方式,压縮机构21的旋转轴561和膨胀机构 220的旋转轴361为独立个体,经由连结构件84将两旋转轴361、 561连结, 因此压缩机构21及膨胀机构220相对于密闭容器10的组装变得容易。
另外,根据本实施方式,连结构件84配置在上轴承47的内部,由上轴 承47覆盖。从而,润滑油不易从连结部87 (旋转轴361和旋转轴561之间的 间隙)泄漏。因而,对位于上侧的作为旋转机构的压縮机构21也能够稳定 地供给润滑油。
另外,根据本实施方式,由于能够抑制润滑油从连结部87泄漏,因此, 能够抑制润滑油与制冷剂一起从喷出管7向密闭容器10的外部流出。因而, 能够防止密闭容器10内的润滑油不足。
还有,本流体机械5F中,为了吸收制作时的定位误差和热变形等,而 在第一旋转轴561和第二旋转轴361之间设置规定宽度的间隙。从而,设想 润滑油从该间隙泄漏。可是,泄漏的润滑油向本质上需要润滑油的部分、 即第一轴承构件47c和第一旋转轴561之间、或第二轴承构件47d和第二旋 转轴361之间供给,因此有效地利用于滑动部的润滑。从而,根据本实施 方式,不需要为了防止润滑油泄漏而设置O环等密封构件。因而,根据本 实施方式,能够削减部件个数。另外,能够避免密封构件恶化的问题。
还有,本实施方式中,在连结构件84的外周面和第一轴承构件47c的 内周面之间设置规定宽度的间隙(参照图15),连结构件84本身未由第一 轴承构件47c支承。不过,也可以由第一轴承构件47c支承连结构件84。此 时,第一旋转轴561及第二旋转轴361相对于连结构件84进行所谓的花键嵌 合,连结构件84由第一轴承构件47c支承且能够旋转。从而,两旋转轴361、 561的连结端部36t、 56t经由连结构件84支承在第一轴承构件47c上。因而,能够抑制两旋转轴361、 561旋转时的晃动,能够稳定地支承两旋转轴361、 561。
根据本实施方式,第一旋转轴561及第二旋转轴361相对于连结构件84 分别以非压入状态嵌合。从而,能够容易地将第一旋转轴561及第二旋转 轴361相对于连结构件84嵌合,能够提高组装性。
不过,也可以将第一旋转轴561及第二旋转轴361的任意之一压入连结 构件84上。例如,也可以将第一旋转轴561压入连结构件84上,将第二旋 转轴361以非压入状态与连结构件84嵌合。此时,润滑油不易从第一旋转 轴561和连结构件84之间泄漏。因而,流过第二旋转轴361的供油路38的润 滑油大多流经第一旋转轴561的供油路68,向压縮机构21供给。另一方面, 第二旋转轴361与连结构件84以非压入状态嵌合,因此,第二旋转轴361与 连结构件84的组装容易,不会损害组装性。
还有,第一旋转轴561及第二旋转轴361与连结构件84的嵌合形状,并 不限定于本实施方式那样的花键形状。例如,也可以如图18所示,连结端 部56t及连结端部36t的横截面的外周侧的轮廓形成为六边形状,连结构件 84的横截面的内周侧的轮廓形成为与上述连结端部56t及连结端部36t对应 的六边形状。另外,还可以是连结端部56t及连结端部36t的横截面的外周 侧的轮廓形成为六边形状以外的多边形状,连结构件84的横截面的内周侧 的轮廓形成为与上述连结端部56t及连结端部36t对应的多边形状。
根据本实施方式的流体机械5F,与将两旋转轴361、 561彼此直接嵌合 的情况相比,两旋转轴361、 561都可不减小连结端部36t、 56t的外径。从 而,能够较大地确保所谓的转矩传递半径,因此能够提高连结构件87的可 靠性。
另外,可以不在两旋转轴361、 561上形成用于嵌合的凸凹,因此,加 工变得容易。另外,连结构件84能够经由冲裁加工等容易地形成,因此能 够提高生产性。
本实施方式的上轴承47具备各个轴承构件、即支承第一旋转轴561的 第一轴承构件47c和支承第二旋转轴361的第二轴承构件47d。从而,通过 将适于支承各旋转轴的轴承构件组合等,能够稳定地支承各旋转轴,另外, 还能够减少润滑油的泄漏。本实施方式的连结构件84被收容在第一轴承构件47c的与第二轴承构 件47d的对置面上形成的凹部86中。从而,在凹部86中插入连结构件84后, 将第一轴承构件47c和第二轴承构件47d连结,从而能够将连结构件84配置 在第一轴承构件47c和第二轴承构件47d之间。从而能够以简单的构成将连 结构件84配置在上轴承47的内部。还有,用于收容连结构件84的凹部86, 可以在第二轴承构件47d的与第一轴承构件47c的对置面上形成。
另外,根据本实施方式,在将第一旋转轴561及第二旋转轴361看成一 根旋转轴时,连结构件84比该旋转轴的上下方向中间位置靠下侧设置。即, 连结构件84比两旋转轴361、 561整体的上下方向中间位置靠下侧设置。特 别是本实施方式中,连结构件84设置在距两旋转轴361、 561整体之下大致 1/3的位置。从而,连结构件84配置在储油部15附近。因而,从连结构件84 泄漏的润滑油容易被回收到储油部15,容易再次从储油部15向滑动部供 给。从而,根据本实施方式,能够稳定地对滑动部供给润滑油。另外,还 能够更进一步抑制润滑油向密闭容器10外流出。
另外,根据本实施方式,将密闭容器10的内部空间的制冷剂喷出的喷 出管7比密闭容器10的上卜一方向中间位置(纵向中间位置)靠上侧设置。 另一方面,连结构件84比密闭容器10的上下方向中间位置靠下侧设置。从 而,连结构件84配置在离开喷出管7的位置。因而,从连结构件84泄漏的 润滑油不易从喷出管7流出。从而,能够进一步抑制润滑油向密闭容器IO 外流出。
还有,本实施方式中,用连结构件84覆盖连结部87的周围,利用作为 膨胀机构220的构成要素之一的上轴承47覆盖连结构件84的周围。从而, 作为支承旋转轴361、 561并且覆盖连结构件84周围的轴承,不需要设置与 膨胀机构220独立的轴承。从而,能够实现部件个数的削减。
不过,覆盖连结构件84周围的轴承也可以从压縮机构21及膨胀机构 220独立出来。例如图19所示的流体机械5G,可以设有从压縮机构21及膨 胀机构220分离的轴承750,利用该轴承750支承第二旋转轴361及第一旋转 轴561,并且覆盖连结构件84的周围。膨胀机构220的上轴承410与覆盖连 结构件84的轴承750独立设置。根据这种方式,不需要在压縮机构21及膨 胀机构220的构成上加以变化,能够抑制润滑油在两旋转轴361、 561的连
结部87泄漏。
另外,图14的所述实施方式中,上轴承47具备支承第一旋转轴561并 且覆盖连结构件84周围的第一轴承构件47c和支承第二旋转轴361的第二 轴承构件47d。可是,收容连结构件84的上轴承的构成并不限定于此。例 如,图20所示的上轴承471由一个轴承构件构成,支承第一旋转轴561及第 二旋转轴361双方。根据这种方式,上轴承471由单一的构件构成,因此能 够削减部件个数。另外,这种方式也能够减少润滑油的泄漏。
图20的例子中,外径不同的第一旋转轴561和第二旋转轴362由连结构 件84连结。这样一来,不用使两旋转轴561、 362的外径相同,因此,能够 将旋转轴561的外径设定为适于压縮机构21的值,能够将旋转轴362的外径 设定为适于膨胀机构220的值。另外,关于旋转轴362、 561的外径的限制 减少,因此能够增大压缩机构21及膨胀机构220的设计自由度。
采用外径不同的旋转轴362、561时,用连结构件84怎样连结成为问题, 不过该问题能够通过图20所示的例子解决。
如图20所示,在由单一轴承构件构成的上轴承471上形成有内径小的 第一插通孔471j和与该第一插通孔471j沿轴向并列连通且内径大于第一插 通孔471j的第二插通孔471k。连结构件84配置在第二插通孔471k内。第一 旋转轴561的一端、即切槽加工的连结端部56t贯通在上轴承471上形成的第 一插通孔471j而与连结构件84嵌合。在第二旋转轴362上利用縮径加工及切 槽加工而形成有需要与连结构件84嵌合的连结端部36t。 g卩,在第二旋转轴 362的一端形成有插入上轴承471的第二插通孔471k中并作为沿径向被支 承的被支承部的大径部362k和外径小于该被支承部362k且作为与连结构 件84嵌合的前端部的连结端部36t。
如上所述,在上轴承471的第二插通孔471k中嵌入连结构件84后,将 第一旋转轴561插入第一插通孔471j中,与连结构件84嵌合,将第二旋转轴 362插入第二插通孔471k中,与连结构件84嵌合,通过这样简单的操作, 能够容易地连结两旋转轴561、 362。还有,旋转轴的外径的大小关系也可 以与上述相反。这种情况下,上轴承471的插通孔的内径的大小关系也与 图20的例子相反。
图14的所述实施方式中,在第二旋转轴361内设置供油路38,在第一
旋转轴56内设置供油路68。并且,储油部15的润滑油被油泵37汲起到供 油路38、 68,通过与供油路38、 68连通的供油孔(供油孔64、 88等),向 膨胀机构220或压缩机构21的各滑动部供给。可是,润滑油向各滑动部的 供给路径并不限定于此。例如图21所示,除了旋转轴361、 561内部的供油 路38、 68以外,也可以在两旋转轴361、 561的外周面形成螺旋状的供油槽 76、 77,利用该供油槽76、 77汲起润滑油。
另外,如图22所示,可优选地适用在外周面形成有螺旋状供油槽78的 连结构件841。
还有,图14的所述实施方式中,供油路38和供油路68的内径设计得相 等。可是,供油路38及供油路68的内径也可以不相等。例如图23所示,第 一旋转轴561的供油路68的内径dl可以小于第二旋转轴361的供油路38的 内径d2。此时,润滑油的流路在第-一旋转轴561的供油路68的面前急剧变 窄,从而在连结构件84的内部油压上升。从而,能够抑制在连结构件84内 混入气体,能够稳定地供给润滑油。还有,为了进一步抑制气体混入润滑 油中,可以将第一旋转轴561压入连结构件84上。从而,润滑油从连结构 件84和第一旋转轴561之间的泄漏变少。
还有,如图24所示,可优选地使用设有贯通孔79的连结构件842,所 述贯通孔79沿与轴向交叉的方向(图24中正交的方向)延伸。此时,连结 构件842内侧的润滑油受到离心力,通过贯通孔79向外周侧散布。从而在 连结构件842和上轴承47之间充分填充润滑油。因而能够更进一步抑制气 体混入润滑油中。
另外,如图25所示,可优选地使用具有第一轴承构件471c的上轴承 471,所述第一轴承构件471c设有向连结构件84的外周侧供给润滑油的供 油路69。也可以在供油路69上另行设置供给润滑油的外部供油路69a。从 而,能够向连结构件84和上轴承471之间供给足够量的润滑油。还有,优 选在外部供油路69a的内部设置过滤器69b。从而向连结构件84和上轴承 471之间供给更清洁的润滑油。
图25所示的构成中,首先,通过第一轴承构件471c的供油路69,向凹 部86供给润滑油。导到凹部86的润滑油再通过连结构件84的贯通孔79,被 导向轴的供油路38及/或供油路68。这样一来,不仅是连结构件84和上轴承
471之间,就连各旋转机构上也能够供给足够量的润滑油。被导到凹部86 内的润滑油不会沉淀地始终循环,因此能够向各旋转机构供给更正常的润
、、、、图14的所述实施方式中,上轴承47具备支承第一旋转轴561并且覆盖 连结构件84周围的第一轴承构件47c和支承第二旋转轴361的第二轴承构 件47d。可是,上轴承47的构成并不限定于此。例如,图26所示的上轴承 472具备支承第一旋转轴561的第一轴承构件96、覆盖连结构件84周围的密 闭构件97和支承第二旋转轴361的第二轴承构件98。这些第一轴承构件96、 密闭构件97和第二轴承构件98沿着旋转轴361、 561的轴向依次组装。从而, 将连结构件84插入密闭构件97的内部后,在密闭构件97的上方组装第一轴 承构件96,在密闭构件97的下方组装第二轴承构件98,由此,能够容易地 在上轴承472的内部配置连结构件84。从而,根据这种方式,能够基于容 易的组装作业,抑制润滑油在连结部87的泄漏等。
另外,作为直接连结2个旋转轴时的其他实施方式进行了说明的几个 构成,在不脱离本发明宗旨的范围内,也能够在使用连结构件连结旋转轴 的情况下采用。例如,关于多个旋转机构的组合、压縮机构和膨胀机构的 位置关系等,可如前面所述。
如以上说明所述,本发明对具备多个由压縮流体的压縮机构或使流体 膨胀的膨胀机构构成的旋转机构的流体机械是有用的,例如,对制冷装置、 空调装置、供热水器等的制冷剂回路上设置的压縮机、膨胀机、膨胀机一 体型压縮机等是有用的。
权利要求
1.一种流体机械,其包括第一旋转机构,其具有内部形成有沿轴向延伸的第一供油路的第一旋转轴,由压缩流体的压缩机构或使流体膨胀的膨胀机构构成;第二旋转机构,其具有内部形成有沿轴向延伸的第二供油路并且与所述第一旋转轴连结成一直线状以使润滑油能够在所述第一供油路和所述第二供油路之间流通的第二旋转轴,由压缩流体的压缩机构或使流体膨胀的膨胀机构构成;密闭容器,其收容所述第一及第二旋转机构;轴承,其在所述密闭容器的内部覆盖所述第一旋转轴和所述第二旋转轴的连结部分周围,支承所述第一及第二旋转轴的至少之一。
2. 根据权利要求1所述的流体机械,其中,所述轴承由支承所述第 一及第二旋转轴双方的轴承构件构成。
3. 根据权利要求1所述的流体机械,其中,所述轴承包括支承所述 第一旋转轴的第一轴承构件和支承所述第二旋转轴的第二轴承构件,所述第一轴承构件和所述第二轴承构件沿着所述第一及第二旋转轴 的轴向邻接。
4. 根据权利要求1所述的流体机械,其中,所述轴承是所述第一或 第二旋转机构的构成要素之一。
5. 根据权利要求1所述的流体机械,其中,所述轴承从所述第一及 第二旋转机构分离。
6. 根据权利要求1所述的流体机械,其中,所述第一旋转机构和所 述第二旋转机构沿着所述密闭容器的纵向排列,在所述密闭容器的比纵向中间位置靠一端侧连接一端在所述密闭容 器的内部空间开口的喷出管,所述第一旋转轴和所述第二旋转轴的连结部分设在所述密闭容器的 比纵向中间位置靠另一端侧。
7. 根据权利要求1所述的流体机械,其中,所述第一旋转轴和所述第二旋转轴的外径不同。
8. 根据权利要求1所述的流体机械,其中,还具备与所述密闭容器 的内壁接合的安装构件,所述第一及第二旋转机构的任意之一与所述密闭容器的内壁接合, 所述第一及第二旋转机构的另一个经由紧固件紧固在所述安装构件上。
9. 根据权利要求1所述的流体机械,其中,在所述第一旋转轴上形 成有第一嵌合部,在所述第二旋转轴上形成有与所述第一嵌合部嵌合的第二嵌合部, 所述第一旋转轴和所述第二旋转轴通过所述第一嵌合部和所述第二 嵌合部嵌合而连结。
10. 根据权利要求9所述的流体机械,其中,所述第一及第二嵌合部 的任意之一由横截面的外周侧轮廓为多边形状的轴部构成,所述第一及第二嵌合部的另一个由横截面的内周侧轮廓形成为与所 述轴部的多边形状对应的多边形状的毂部构成。
11. 根据权利要求9所述的流体机械,其中,所述第一及第二嵌合部 的任意之一由外周侧形成有多个槽的轴部构成,所述第一及第二嵌合部的另一个由内周侧形成与所述轴部的槽对应 的多个槽的毂部构成。
12. 根据权利要求1所述的流体机械,其中,在所述轴承的内周侧、 所述第一旋转轴的外周侧或所述第二旋转轴的外周侧设置有形成覆盖所 述连结部分的蓄油空间的槽。
13. 根据权利要求1所述的流体机械,其中,所述第一及第二旋转机 构的任意之一由压縮机构构成,所述第一及第二旋转机构的另一个由膨胀机构构成。
14. 根据权利要求1所述的流体机械,其中,所述第一及第二旋转轴 沿上下方向延伸,所述第二旋转机构配置在所述第一旋转机构的下方, 在所述密闭容器的底部形成有贮存润滑油的蓄油部, 所述第一旋转轴和所述第二旋转轴的连结部分设在所述两旋转轴整体的比上下方向中间位置靠下侧。
15. 根据权利要求14所述的流体机械,其中,所述第一旋转机构由 压縮机构构成,所述第二旋转机构由膨胀机构构成。
16. —种制冷循环装置,其包括膨胀机一体型压縮机,其具有压縮制冷剂的压縮机构、向所述压縮机 构赋予动力的电动机、使所述制冷剂膨胀的膨胀机构及连结所述压縮机构和所述膨胀机构的轴;散热器,其冷却所述制冷剂; 蒸发器,其蒸发所述制冷剂,由所述第一旋转机构为所述压縮机构、所述第二旋转机构为所述膨胀 机构的权利要求1所述的流体机械构成所述膨胀机一体型压缩机。
17. —种流体机械,其包括第一旋转机构,其具有内部形成有沿轴向延伸的第一供油路的第一旋转轴,由压縮流体的压縮机构或使流体膨胀的膨胀机构构成;第二旋转机构,其具有内部形成有沿轴向延伸的第二供油路的第二旋转轴,由压縮流体的压縮机构或使流体膨胀的膨胀机构构成;轴承,其支承所述第一及第二旋转轴的至少之一并确保其能够旋转; 密闭容器,其收容所述第一旋转机构、所述第二旋转机构及所述轴承; 连结构件,其配置在所述轴承的内部,与所述第一及第二旋转轴嵌合,从而连通所述第一供油路和所述第二供油路且连结所述第一旋转轴和所述第二旋转轴。
18. 根据权利要求17所述的流体机械,其中,所述轴承包括支承所 述第一旋转轴的第一轴承构件和支承所述第二旋转轴的第二轴承构件,所述第一轴承构件和所述第二轴承构件沿着所述第一及第二旋转轴 的轴向邻接。
19. 根据权利要求17所述的流体机械,其中,在所述第一轴承构件 的与所述第二轴承构件的对置面或所述第二轴承构件的与所述第一轴承 构件的对置面,形成有收容所述连结构件的凹部。
20. 根据权利要求17所述的流体机械,其中,所述轴承由支承所述第一及第二旋转轴双方的轴承构件构成。
21. 根据权利要求20所述的流体机械,其中,在所述轴承构件上形 成第一插通孔和沿轴向与所述第一插通孔并列且内径大于所述第一插通 孔的第二插通孔,所述连结构件配置在所述第二插通孔内,所述第一旋转轴的一端贯通所述轴承构件的所述第一插通孔而与所 述连结构件嵌合,在所述第二旋转轴的一端形成插入所述轴承构件的所述第二插通孔 中且支承在所述轴承构件上的被支承部和外径小于所述被支承部且与所 述连结构件嵌合的前端部。
22. 根据权利要求17所述的流体机械,其中,所述轴承包括支承所 述第一旋转轴的第一轴承构件、覆盖所述连结构件周围的密闭构件和支承 所述第二旋转轴的第二轴承构件,所述第一轴承构件、所述密闭构件和所述第二轴承构件沿着所述第一 及第二旋转轴的轴向依次组装。
23. 根据权利要求17所述的流体机械,其中,所述轴承是所述第一 或第二旋转机构的构成要素之一。
24. 根据权利要求17所述的流体机械,其中,所述轴承从所述第一或第二旋转机构分离。
25. 根据权利要求17所述的流体机械,其中,所述第一旋转机构和 所述第二旋转机构沿着所述密闭容器的纵向排列,在所述密闭容器的比纵向中间位置靠一端侧连接一端在所述密闭容 器的内部空间开口的喷出管,所述连结构件设在所述密闭容器的比纵向中间位置靠另一端侧。
26. 根据权利要求17所述的流体机械,其中,所述第一旋转轴和所 述第二旋转轴的外径不同。
27. 根据权利要求17所述的流体机械,其中,所述第一及第二旋转 轴以非压入状态与所述连结构件嵌合。
28. 根据权利要求17所述的流体机械,其中,所述第一及第二旋转 轴配置为使润滑油从所述第二供油路流向所述第一供油路,所述第一旋转轴压入所述连结构件,所述第二旋转轴以非压入状态与所述连结构件嵌合。
29. 根据权利要求17所述的流体机械,其中,所述第一及第二旋转轴配置为使润滑油从所述第二供油路流向所述第一供油路, 所述第一供油路的内径小于所述第二供油路。
30. 根据权利要求17所述的流体机械,其中,在所述连结构件上形 成沿着与所述第一及第二旋转轴的轴向交叉的方向延伸的贯通孔。
31. 根据权利要求30所述的流体机械,其中,在所述轴承上形成有 向所述连结构件的外周侧供给润滑油的供油路。
32. 根据权利要求17所述的流体机械,其中,所述连结构件由所述 轴承支承且能够旋转。
33. 根据权利要求17所述的流体机械,其中,在所述连结构件和所 述第一及第二旋转轴之间不设置密封构件。
34. 根据权利要求17所述的流体机械,其中,所述第一及第二旋转 轴的一端形成为与所述连结构件嵌合的连结端部,所述连结端部的横截面的外周侧轮廓形成为多边形状, 所述连结构件的横截面的内周侧轮廓形成为与所述连结端部的多边 形状对应的多边形状。
35. 根据权利要求17所述的流体机械,其中,所述第一及第二旋转 轴的一端形成为与所述连结构件嵌合的连结端部,在所述连结端部的横截面的外周侧形成有多个槽, 在所述连结构件的横截面的内周侧形成有与所述连结端部的槽对应 的多个槽。
36. 根据权利要求17所述的流体机械,其中,所述第一及第二旋转 机构的任意之一由压縮机构构成,所述第一及第二旋转机构的另一个由膨胀机构构成。
37. 根据权利要求17所述的流体机械,其中,所述第一及第二旋转 轴沿上下方向延伸,所述第二旋转机构配置在所述第一旋转机构的下方, 在所述密闭容器的底部形成有贮存润滑油的蓄油部,所述连结构件设在所述第一及第二旋转轴整体的比上下方向中间位 置靠下侧。
38. 根据权利要求37所述的流体机械,其中,所述第一旋转机构由 压縮机构构成,所述第二旋转机构由膨胀机构构成。
39. —种制冷循环装置,其包括膨胀机一体型压縮机,其具有压縮制冷剂的压缩机构、向所述压縮机 构赋予动力的电动机、使所述制冷剂膨胀的膨胀机构及连结所述压縮机构和所述膨胀机构的轴;散热器,其冷却所述制冷剂;蒸发器,其蒸发所述制冷剂,由所述第一旋转机构为所述压縮机构、所述第二旋转机构为所述膨胀机构的权利要求17所述的流体机械构成所述膨胀机一体型压縮机。
全文摘要
将在各自内部形成有供油路(38、68)的压缩机构(21)的旋转轴(56)和膨胀机构(22)的旋转轴(36)用连结部(80)连结,利用上轴承(42)覆盖所述连结部(80)的周围。从而防止润滑油从所述连结部(80)流出。
文档编号F01C21/00GK101208496SQ200680023358
公开日2008年6月25日 申请日期2006年5月17日 优先权日2005年6月29日
发明者冈市敦雄, 和田贤宣, 尾形雄司, 松井大, 田村朋一郎, 长谷川宽 申请人:松下电器产业株式会社
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