叶片式压缩的制造方法
【专利摘要】本发明提供了一种叶片式压缩机，其包括：壳体；形成在所述壳体中的转子室；以可旋转的方式支承在所述壳体中的驱动轴；固定地安装在所述驱动轴上的转子；能够从所述转子的外周表面滑入和滑出并且与所述转子室的内周表面接触的叶片；通过所述转子和所述叶片形成在所述转子室中的压缩室；以及形成为与所述压缩室连通的吸入室和排放室。在所述排放室中形成有油箱以用于储存润滑油。所述排放室包括具有预定容积的两个空间，所述空间位于所述转子室的在所述驱动轴的轴向方向上的相反两侧上而彼此连通，由此充当所述油箱。
【专利说明】叶片式压缩机
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种叶片式压缩机。
【背景技术】
[0002]用于压缩制冷剂气体的叶片式压缩机通常包括壳体，在壳体中形成有吸入室、排放室以及压缩机构。驱动轴以能够旋转的方式支承在壳体中。压缩机构包括转子室、固定地安装在驱动轴上以与驱动轴一起旋转的转子、以及布置在转子中的多个叶片。在转子中形成有多个叶片槽，并且叶片容置在相对应的叶片槽中使得能够沿着叶片槽延伸的方向滑动。由壳体的内周表面、转子的外周表面所围绕的空间以及叶片协作以形成压缩室。
[0003]日本专利申请公报N0.2012-26330公开了一种叶片式压缩机，该叶片式压缩机包括由两个部分——即前壳体和后壳体——形成的壳体。在这种叶片式压缩机中，在前壳体中形成有吸入室并且在后壳体中形成有排放室。吸入室和排放室形成在与形成于后壳体中的转子室连通的转子室上方的位置处。在后壳体中独立于排放室形成有油箱以用于储存油。
[0004]根据在上述公报中所公开的叶片式压缩机，难以确保在后壳体中的排放室具有足够大的容积以防止有害的排放脉动的形成。增大排放室容积将增大后壳体的尺寸。因此，难以实现叶片式压缩机的尺寸缩小。在后壳体中独立地形成有排放室和油箱的叶片式压缩机中，难以在确保排放室和油箱的容积的同时使后壳体缩小尺寸。因此，叶片式压缩机的尺寸不可避免地制得很大以确保所需的容积。
[0005]本发明旨在提供一种叶片式压缩机，在该叶片式压缩机中，排放室的尺寸制得很大以由此减小排放脉动，同时允许叶片式压缩机的尺寸减小。
【发明内容】
[0006]根据本发明，叶片式压缩机包括:壳体；形成在所述壳体中的转子室；以可旋转的方式支承在所述壳体中的驱动轴；固定地安装在所述驱动轴上的转子；能够从所述转子的外周表面滑入和滑出并且与所述转子室的内周表面接触的叶片；通过所述转子和所述叶片形成在所述转子室中的压缩室；以及形成为与所述压缩室连通的吸入室和排放室。在所述排放室中形成有油箱以用于储存润滑油。所述排放室包括具有预定容积的两个空间，所述空间位于所述转子室的在所述驱动轴的轴向方向上的相反两侧上而彼此连通，由此充当所述油箱。
[0007]本发明的其他方面和优点将从以下结合附图的描述变得清楚，附图以示例的方式示出了本发明的原理。
【专利附图】
【附图说明】
[0008]参照以下对目前优选的实施方式的描述以及附图，可以最佳地理解本发明及其目的和优点，在附图中:[0009]图1为示出了根据本发明的第一优选实施方式的叶片式压缩机的纵向截面图；
[0010]图2为沿着图1的线H-H截取的叶片式压缩机的横向截面图，其示出了叶片式压缩机的转子室的内部；
[0011]图3为沿着图1的线1-Ι截取的叶片式压缩机的横向截面图，其示意性地示出了叶片式压缩机的吸入室和排放室；
[0012]图4为示出了根据本发明的第二优选实施方式的叶片式压缩机的纵向截面图；
[0013]图5为沿着图4的线I1-1I截取的叶片式压缩机的横向截面图，其示意性地示出了叶片式压缩机的吸入室和排放室；
[0014]图6为示出了根据本发明的第三优选实施方式的叶片式压缩机的纵向截面图；
[0015]图7为沿着图6的线II1-1II截取的叶片式压缩机的横向截面图，其示意性地示出了叶片式压缩机的吸入室和排放室；
[0016]图8为示出了根据本发明的第四优选实施方式的叶片式压缩机的吸入室和排放室的横向截面图；以及
[0017]图9为示出了根据本发明的第五优选实施方式的叶片式压缩机的纵向截面图。【具体实施方式】
[0018]下面将参照图1至图3对根据本发明的第一优选实施方式的叶片式压缩机进行描述。附图标记101总体指示根据第一优选实施方式的叶片式压缩机。参照图1，叶片式压缩机101具有壳体1或外壳和分隔构件，该壳体1由三部分形成，即前壳体3、后侧板5和壳
7。壳7为具有一个开口端的大致圆筒形形状。后侧板5具有大致盘形形状并且配装在壳7中。前壳体3具有分别呈大圆筒形形状和小圆筒形形状的右侧和左侧两部分、以及具有盘形形状并且位于右侧部分与左侧部分之间的一个中央部。前壳体3配装至壳7中与后侧板5接触。前壳体3和后侧板5由壳7覆盖并且通过图2所示的螺栓45彼此固定地连接。在以纵向截面示出了叶片式压缩机101的图1中，分别地，叶片式压缩机101的布置有前壳体3的一侧对应于叶片式压缩机101的前侧，并且布置有后侧板5的一侧对应于叶片式压缩机101的后侧。由前壳体3形成了壳体1的前部，并且由后侧板5和位于后侧板5的后面的部分形成了壳体1的后部。
[0019]如图1和图2所示，在前壳体3中形成有具有大致圆筒形形状的转子室13。通过前壳体3形成了转子室13的一个端表面和内表面。前壳体3具有中心轴线0。如图2所示，转子室13的中心轴线偏离于前壳体3的中心轴线0。驱动轴9在前壳体3中在临近前壳体3的前端的位置处通过前轴承21以能够旋转的方式支承。驱动轴9向前延伸穿过前壳体3，并且在驱动轴9的前端上安装有电磁离合器和皮带轮(未示出)。因此，来自车辆发动机(未示出)的扭矩通过皮带轮和电磁离合器传递至驱动轴9。前壳体3具有唇形密封件保持部3B，该唇形密封件保持部3B呈大致圆筒形形状并且向前壳体3的前方延伸从而围绕驱动轴9。在唇形密封件保持部3B和驱动轴9之间形成有唇形密封件空间34。在唇形密封件空间34中设置有唇形密封件19以在驱动轴9与前壳体3之间进行密封。前轴承21用作本发明的轴承。唇形密封件19用作本发明的密封构件。在下列描述中，驱动轴9延伸的方向将被称为由图1中的箭头标示的方向X。
[0020]如图2所述，驱动轴9设置成使得驱动轴9的旋转中心对应于前壳体3的中心轴线0。具有圆柱形形状的转子25以能够旋转的方式布置在转子室13中并且固定地安装在驱动轴9上以与驱动轴9 一起旋转。转子25以转子25的轴向中心偏离于转子室13的轴向中心的方式布置在转子室13中，使得转子25的外周表面的一部分与转子室13的内周表面接触，如图1所示。转子25在其中形成有两个叶片槽25A，如图2所示。叶片槽25A定位成相对于转子25的旋转中心或相对于前壳体3的中心轴线0对称。叶片27收纳在叶片槽25A中而能够滑动入和滑动出叶片槽25A。换言之，叶片27能够通过叶片槽25A滑动入和滑动出转子25的外周表面。每一个叶片27和其相对应的叶片槽25A协作以形成背压室29。背压室29中的润滑油沿着将导致叶片27与转子室13的内周表面接触的方向作为背压被供给至叶片27。因此，在转子室13中主要通过转子25的外周表面和两个叶片27形成了两个压缩室31，如图1和图2所示。吸入口 15A形成在前壳体3中在转子室13的内周表面处从而在吸入相位与压缩室31连通。在前壳体3的外周表面与壳7的内周表面之间形成有排放空间33，使得该排放空间33通过排放口 33A在排放相位中与压缩室31连通。在前壳体3的下部中形成有连接通道11，使得连接通道11沿方向X延伸，并且连接通道11包括形成在前壳体3中低于转子室13的位置处的前连接通道11B和形成在后侧板5中的后连接通道11A。
[0021]下面将参照图1对壳7的结构进行详细描述。在壳7的顶部中在壳7的前部位置处和后部位置处分别形成有入口 7C和出口 7B。在壳7的外周表面上形成有三个安装凸耳7A。更具体地，一个安装凸耳7A形成在壳7的顶部处并且两个安装凸耳7A形成在壳7的底部处。叶片式压缩机101通过这些安装凸耳7A安装至车辆发动机(未示出)。安装凸耳7A的数量和它们的位置不限于上述结构。
[0022]图3为沿着图1的线1-Ι截取的、示出了吸入室和排放室的叶片式压缩机101的横向截面图。参照图1至图3，前壳体3和壳7协作以形成吸入室15和前排放室17B。吸入室15和前排放室17B通过作为前壳体3的一部分的分隔部3C被分离成半圆形形状并且相对于分隔部3C对称地彼此叠置。前排放室17B的底部形成为前油箱22B。吸入室15通过入口 7C与外部制冷回路(未示出)连通，并且吸入室15还在吸入侧上通过吸入口 15A与转子室13连通。换言之，吸入室15在吸入相位中通过吸入口 15A与压缩室31连通。
[0023]下面将参照图1对后侧板5的结构进行详细描述。转子室13由用作盖的后侧板5来封闭，后侧板5对应于转子室13的后端面。在后侧板5中在其上部中形成有将润滑油与制冷剂气体分离的分离部41。后侧板5具有形成在分离部41与前壳体3中的排放空间33之间的排放孔33B以用于分离部41与排放空间33之间的连通。驱动轴9在其后端处由后侧板5通过后轴承23以能够旋转的方式支承。在后侧板5的底部中形成有连接通道11的后连接通道11A的一部分。在后侧板5与前壳体3组装在一起的情况下，后侧板5的后连接通道11A与前壳体3的前连接通道11B协作以形成连接通道11。
[0024]后侧板5与壳7协作以形成后排放室17A。后排放室17A与外部制冷回路连通，并且后排放室17A还在排放侧通过排放空间33与转子室13连通。换言之，后排放室17A在排放相位中通过排放空间33与压缩室31连通。后排放室17A的底部形成为后油箱22A以用于在其中储存润滑油。前排放室17B和后排放室17A通过连接通道11彼此连通，并且润滑油通过连接通道11在前油箱22B与后油箱22A之间流动。因此，前油箱22B与后油箱22A协作以形成油箱22。前排放室17B和后排放室17A协作以形成排放室17。排放室17具有两个空间，即位于转子室13的相反两侧上并且各自具有预定容积的前排放室17B和后排放室17A。
[0025]后侧板5在其中形成有后背压通道36，后背压通道36将后油箱22A与相应的背压室29相连。在后油箱22A中的润滑油流动至背压室29中使得在叶片槽25A中的叶片27受到背压并且被径向地向外推压或被压靠于转子室13的内表面。
[0026]由于油箱22形成在排放室17中并在其底部处，排放室17用于储存润滑油并且用作油箱。因此，没有必要提供与排放室17分离的油箱，使得叶片式压缩机101可以制得较小。在壳体1中提供分离的前排放室17B和后排放室17A可以增大排放室17的容积从而减小了排放脉动。排放室17形成为使得分别在后排放室17A和如排放室17B中的后油箱22A和前油箱22B位于转子室13和吸入室15的下方并且沿壳体1的纵向方向或方向X延伸。因此，在叶片式压缩机101中产生的振动通过储存在壳体1的底部中的润滑油的减震效果而减小。
[0027]在根据上述实施方式的叶片式压缩机中，壳体1包括三个部分，即前壳体3、后侧板5以及壳7。前壳体3和后侧板5的外周被壳7覆盖。根据不具有如壳7的壳的现有技术叶片式压缩机，一直难以确保形成在前壳体中的吸入室的所需容积，因此，会担心有害的吸入脉动。然而，在第一优选实施方式的叶片式压缩机101中，形成在前壳体3的外周表面与壳7的内周表面之间的吸入室15使得能够确保吸入室15具有相对大的容积，结果可以成功地防止吸入脉冲。壳7覆盖前壳体3的外周表面和后侧板5的外周表面的构型使得能够通过去除前壳体3和后侧板5的外周表面的部分而减小叶片式压缩机101的重量。
[0028]下面将参照图4至图9对本发明的第二优选实施方式至第五优选实施方式进行描述。在下列描述中，相同的附图标记将用于在第一实施方式至第五实施方式中的共同兀件或部件，并且将省略对这些元件和部件的描述。
[0029]下面将参照图4和图5对根据第二优选实施方式的叶片式压缩机102进行描述。参照图4，叶片式压缩机102具有形成在前壳体203中的密封件油通道26，其中，润滑油通过密封件油通道26供给至唇形密封件19。密封件油通道26将由前壳体203的唇形密封件保持部203B形成的唇形密封件空间34与前油箱22B连接。如图4和图5所示，前壳体203具有分隔部203C和油通道形成部203A，油通道形成部203A形成在分隔部203C下方而在前排放室217B中向下延伸。密封件油通道26延伸穿过油通道形成部203A。密封件油通道26在介于前油箱22B与唇形密封件空间34之间的油通道形成部203A中呈弯曲的形状延伸。和第一优选实施方式的情况一样，前壳体203、后侧板5以及壳7协作以形成壳体201。排放室217包括在壳体201的前侧上的前排放室217B和在壳体201的后侧上的后排放室217A。
[0030]密封件油通道26形成为将唇形密封件空间34与前油箱22B连接，使得在前油箱22B中的润滑油通过密封件油通道26供给至唇形密封件19，并且在驱动轴9与唇形密封件19之间的润滑被改善以防止了唇形密封件19的磨损。根据第二优选实施方式，密封件油通道26在前壳体3的油通道形成部203A中呈弯曲形状延伸。密封件油通道26并不限于上文描述的结构，而可以形成为直线地延伸。
[0031 ] 下面将参照图6和图7对根据本发明的第三优选实施方式的叶片式压缩机进行描述。参照示出了第三实施方式的叶片式压缩机103的图6，在前壳体303中形成有从前油箱22B直线地向上延伸至前轴承21的轴承油通道24，润滑油被允许通过轴承油通道24。唇形密封件空间34形成在前壳体303的唇形密封件保持部303B与驱动轴9之间。如图6和图7所示，和第二优选实施方式的情况一样，前壳体303具有分隔部303C和油通道形成部303A，该油通道形成部303A形成在分隔部303C的下方而在前排放室317B中向下延伸。轴承油通道24形成在油通道形成部303A中。和第一优选实施方式及第二优选实施方式中的情况一样，前壳体303、后侧板5以及壳7协作以形成壳体301。排放室317包括在壳体301的前侧上的前排放室317B和在壳体301的后侧上的后排放室317A。
[0032]形成在前壳体303中的轴承油通道24允许在前油箱22B中的润滑油被供给至前轴承21。因此，在驱动轴9与前轴承21之间的润滑被改善，并且可以防止在驱动轴9和前轴承21中会发生的磨损或咬死。
[0033]下面将参照图8对根据第四优选实施方式的叶片式压缩机104进行描述。参照示出了第四优选实施方式的叶片式压缩机104的图8，在前壳体403的分隔部403C中形成有连通孔48以用于将吸入室15与前排放室17B连接。在连通孔48中设置有止回阀28。当在前排放室17B中的压力增大至比在吸入室15中的压力高了预定压力值的水平时止回阀28被打开以将前排放室17B与吸入室15连接。和第一优选实施方式至第三优选实施方式的情况一样，前壳体403、后侧板5以及壳7协作以形成壳体401。
[0034]当叶片式压缩机104的旋转速度或制冷剂气体的流动速率增大并且叶片式压缩机104以高压缩量操作时，前排放室17B和吸入室15可以通过止回阀28彼此连接。相同的情况还适用于当在叶片式压缩机104中发生了任何异常时或当在前排放室17B中的压力已经变得异常地高于吸入室15中的压力时。因此，止回阀28用作保护叶片式压缩机104不受在操作过程中的任何异常的影响的安全装置。
[0035]下面将参照图9对根据本发明的第五优选实施方式的叶片式压缩机105进行描述。参照示出了第五优选实施方式的叶片式压缩机105的图9，在前壳体503中形成了将前油箱22B与背压室29连接的前背压通道32。形成在前壳体503中的前背压通道32允许了在前油箱22B中的高压润滑油流入至背压室29中。因此，润滑油不仅从后油箱22A而且还从前油箱22B被供给至背压室29中作为背压。从方向X或驱动轴9的轴向方向的两侧，前油箱22B中的润滑油被供给至叶片27作为背压。如在第一优选实施方式至第四优选实施方式的情况，前壳体503、后侧板5以及壳7协作以形成壳体501。
[0036]在润滑油仅从压缩机的后侧供给至在叶片后方的背压室的现有技术叶片式压缩机中，叶片倾向于因从后侧供给的润滑油的压力的施加而倾斜，使得叶片的前部不能与转子室的内周表面接触，而是在叶片的前部与转子室的内周表面之间形成有间隙。为了解决该问题，在第五优选实施方式的叶片式压缩机105中，背压从前侧和后侧供给至叶片27的背压室，使得压力均匀地施加至叶片27。因此，叶片27的前末端和后末端与转子室13的内周表面均匀地接触。
[0037]根据本发明的第一至第五优选实施方式的叶片式压缩机101至105，转子室13具有大致真正的圆筒形形状，或当沿方向X观察时呈真正的圆形形状。转子室13可以形成为使得沿方向X观察时呈椭圆形形状。第一优选实施方式的叶片压缩机101的结构可以适当地结合第二至第五优选实施方式的叶片式压缩机102至105的结构。
【权利要求】
1.一种叶片式压缩机(101、102、103、104、105)，包括:壳体(1、201、301)；转子室(13)，所述转子室(13)形成在所述壳体(1、201、301)中；驱动轴(9)，所述驱动轴(9)以可旋转的方式支承在所述壳体(1、201、301)中；转子(25 )，所述转子(25 )固定地安装在所述驱动轴(9 )上；叶片(27)，所述叶片(27)能够从所述转子(25)的外周表面滑入和滑出并且与所述转子室(13)的内周表面接触；压缩室(31)，所述压缩室(31)通过所述转子(25)和所述叶片(27)形成在所述转子室(13)中；吸入室(15)，所述吸入室(15)形成为与所述压缩室(31)连通；以及排放室(17、217、317)，所述排放室(17、217、317)形成为与所述压缩室(31)连通，其特征在于，在所述排放室(17、217、317)中形成有油箱(22)以用于储存润滑油，所述排放室(17、217、317)包括具有预定容积的两个空间(17六、178、217六、2178、317六、3178)，所述空间(17A、17B、217A、217B、317A、317B)位于所述转子室(13)的在所述驱动轴(9 )的轴向方向上的相反两侧上而彼此连通，由此充当所述油箱(22)。
2.根据权利要求1所述的叶片式压缩机(102)，其特征在于，所述叶片式压缩机(102)还包括密封构件(19)，所述密封构件(19)设置用于所述驱动轴(9)与所述壳体(201)之间的密封，并且在所述壳体(201)中形成有密封件油通道(26)以用于将所述油箱(22)中的润滑油供给至所述密封构件(19)。
3.根据权利要求1所述的叶片式压缩机(103)，其特征在于，所述叶片式压缩机(103)还包括轴承(21)，所述轴承(21)设置用于以可旋转的方式支承所述驱动轴(9)，并且在所述壳体(103)中形成有轴承油通道(24)以用于将所述油箱(22)中的润滑油供给至所述轴承(21)。
4.根据权利要求1所述的叶片式压缩机(104)，其特征在于，在所述壳体(1)中形成有连通孔(48)以用于连接所述吸入室(15)和所述排放室(17)，在所述连通孔(48)中设置有止回阀(28)，并且，当所述排放室(17)中的压力增大至比所述吸入室(15)中的压力高出预定压力值的水平时，所述止回阀(28)打开。
5.根据权利要求1所述的叶片式压缩机(105)，其特征在于，所述油箱(22)中的润滑油从所述驱动轴(9)的所述轴向方向的两侧供给至所述叶片(27)作为背压。
6.根据权利要求1至5中的任一项所述的叶片式压缩机(101、102、103、104、105)，其特征在于，所述壳体(1、201、301)由三个部分(3、203、303、5、7)形成。
【文档编号】F04C18/344GK103671110SQ201310432021
【公开日】2014年3月26日 申请日期:2013年9月22日 优先权日:2012年9月24日
【发明者】稻垣雅洋, 鸿村哲志, 小林和男, 佐藤真一 申请人:株式会社丰田自动织机