卧式旋转压缩机的制作方法

专利名称

：卧式旋转压缩机的制作方法

技术领域

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本发明涉及一种用于构成制冷系统和空调系统等中连续制冷循环的卧式旋转压缩机。

背景技术

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各种型式的压缩机被用于例如制冷系统和空调系统，其中旋转压缩机以其可靠性高和运行噪音低的特点而得到普遍采用。
在这些旋转压缩机中，经常提到的机型是立式压缩机，因为其占用较少的安装空间。然而，当需要与其它制冷循环元件一起布置时、或是由于一些特殊情况时必须使用卧式旋转压缩机。
在上述这种类型的压缩机中，一个沿水平轴线方向的电动压缩机机体被放置在一个横向较长的密闭容器中，所述电动压缩机机体形成为包括一个旋转压缩机构部，其位于由轴承支承的一个转轴的端部，以及一个电动机部，其位于转轴的另一端。
润滑油积存于密闭容器中。随着转轴的旋转，润滑油被吸出并供给组成压缩机构部的各个滑动部。
如日本实用新型申请KOKOKU公开号为No.61-80385的日本专利文献披露的关于在卧式旋转压缩机内的一个供油结构，其中一个与汽缸内腔相连通的加油口位于压缩机构部的一个盘内。这样，利用汽缸内腔与密闭容器内的压力差能够使润滑油被吸出并供给所需要润滑的部分。
但是，根据上面描述的润滑结构，当压缩机在倾斜状态运转时，随着油吸入部分中的油位的下降，就不能获得足够的润滑油吸入，因此导致对各个滑动部的润滑油供给不足。另外，即使在高压和低压之间的压力差很低时，也存在供油不足，因此就会出现压缩机可靠性低的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种卧式旋转压缩机来确保对压缩机构部的各个滑动部的供油，最终使压缩机具有高可靠性。
本发明的卧式旋转压缩机是这样构成的，包括一个电动压缩机机体，其包括一个由轴承支承的水平旋转的转轴、一个位于转轴端部的旋转压缩机构部以及位于转轴另一端的电动机部，该电动压缩机机体被放置在一个水平方向较长的密闭容器中，其中润滑油积存在密闭容器的内底部；一个分隔元件将密闭容器的内部分成两个部分，即一个用于放置压缩机构部的储油部空间，和一个用于放置电动机部的电动机侧空间；在分隔元件下方设置一通油部分，它连通储油部空间和电动机侧空间，从而将储油部空间一侧的润滑油引导至电动机侧空间；在分隔元件上方设置一通气孔，它将在压缩机构部被压缩并被排入电动机侧空间的高压气体引导至储油部空间；从转轴一端面沿中心轴线设置一个中心孔，一个导油孔将这个中心孔与压缩机构部的各个滑动部连通，在中心孔的旋转轴端面的开口端与储油部空间中的润滑油内部之间有一吸油管，所述中心孔、导油孔和吸油管构成一供油通道。利用储油部空间和中空的供油通道之间的压力差将储油部空间内的润滑油吸出，并供给压缩机构部的各个滑动部。
本发明的优点在于，在卧式旋转压缩机内，能够可靠地实现对压缩机构部的各个滑动部的供油，从而可以确保系统具有高可靠性。

图1是本发明卧式旋转压缩机一实施例的横截面正视图。
图2是上述卧式旋转压缩机的横截面侧视图。
图3是上述卧式旋转压缩机的横截面侧视图。
图4是上述卧式旋转压缩机内一分隔元件的正视图。
图5A和图5B分别是上述卧式旋转压缩机的一转动泵的正视图和侧视图。

具体实施例方式

图1是卧式旋转压缩机的横截面正视图，图2是卧式旋转压缩机的横截面侧视图。
图中，卧式旋转压缩机1的结构是，电动压缩机机体3容纳在密闭容器2中，如下文所述。在图中标记4代表一蓄能器，其上端与制冷剂管5相连通，制冷剂管5与用于构成一制冷循环的蒸发器(图中未示出)相连。
蓄能器4的下端与卧式旋转压缩机1的密闭容器2的下部通过吸管6耦接在一起并相互连通。提供了一种双缸型压缩机构部，两根吸管6相互叠置连接在一起，如图2所示。
密闭容器2内在与吸管6对称的位置连接有一制冷剂排气管7。制冷剂排气管7的一个端部开口。制冷剂排气管7与构成制冷循环的冷凝器连接在一起。
另外，仅在图2示出，喷射管8突出于密闭容器2的右斜下方，它是冷凝器制冷剂排出侧的分支，于是在需要时直接将制冷液送入卧式旋转压缩机1。
电动压缩机机体3容纳于密闭容器2中，并由以下元件构成，它们是通过一主轴承10和一副轴承11旋转支承于水平方向的转轴12；位于图1右边、即转轴12一个端部的一旋转压缩机构部13；位于图1左边、即转轴12另一端部的一电动机部14。
旋转压缩机构部13由位于一中间分隔盘15左右两侧的一第一压缩机构部13A和一第二压缩机构部13B构成。第一压缩机构部13A位于电动机部14一侧，相应于中间分隔盘15的左侧。第二压缩机构部13B位于电动机部的相对一侧，相应于中间分隔盘15的右侧。
压缩机构部13A和13B各自有汽缸16a和16b。第一压缩机构部13A的汽缸16a的外径基本上与密闭容器2的内径相等，并与密闭容器2配合安装。
一个盘形分隔元件17安装于电动机部14一侧的侧壁上，紧靠汽缸16a外周端部。因此，密闭容器2的内部被第一压缩机构部13A的汽缸16a和分隔元件17分成左右两侧。
以汽缸16a和分隔元件17作为分界，密闭容器2内部的一侧被称为“储油部空间Sa”，压缩机构部13置于其中，另一侧被称为“电动机侧空间Sb”，电动机部14置于其中。
图3是卧式旋转压缩机在分隔元件17处横向剖开，并从电动机侧空间Sb的一侧观看的侧视图；图4是分隔元件17的正视图。
汽缸16a是一个铸件，在汽缸外圆周部分中形成了多个圆弧形铸孔腔18。分隔元件17的下部切成梯形，一个通油孔19形成于一与铸孔腔18连通的位置。
此外，分隔元件17的上部有一个通气孔20与汽缸16a上部侧的铸孔腔18连通。在密闭容器2内的制冷剂排气管7连接位置最好选择安置在比通气孔20更高的位置上，并在密闭容器2总体高度的2/3或是更高的位置。
由此，上述设置使得润滑油很难通过制冷剂排气管7从压缩机1中溢流出。这就一直能够保证润滑油的蓄存量，同时也能够保证储油部空间Sa的有效利用。
在第一压缩机构部13A的汽缸16a的一个侧壁上，主轴承10与轴中心部相接触，中间分隔盘15与汽缸16a的另一侧壁相接触。第二压缩机构部13B的汽缸16b的外径比第一压缩机构部13A的汽缸16a的外径小得多。汽缸16b的一部分向外突出，其外圆周表面与密闭容器2的内圆周表面相接合。
中间分隔盘15与第二压缩机构部13B的汽缸16b的一个侧壁相接触，副轴承11与其另一侧壁相接触。通过从两侧螺进的固定件100a和100b将主轴承10和副轴承11、两个汽缸16a和16b以及中间分隔盘15一体固定。
另外，通过固定件100a的100b将一第一排气罩22和一阀罩23安装在主轴承10上，并将一第二排气罩24安装于副轴承11上。
汽缸16a和16b各自内部的开口部分形成了汽缸内腔25a和25b，其左右两侧分别被主轴承10和副轴承11以及中间分隔盘15包围。在转轴12分别对着汽缸内腔25a和25b的位置，偏心滚轮26a和26b被装入汽缸内腔并在其中偏心旋转。
图中仅表示出了第二压缩机构部13B，叶片27的顶边缘与滚轮26b的外周面相接触以至叶片27被弹性压靠于它，因此汽缸内腔25a和25b每一个都被分成一高压侧与一低压侧。
与蓄能器4相连的两根吸管6穿过密闭容器2，并且插入和固定到安装口28，所述安装口28位于密闭容器内与每一个汽缸16a和16b接合的部位。安装口28在每一个汽缸内腔25a和25b内是打开的，以致于吸管6直接与汽缸内腔相连通。
与汽缸内腔25a和25b连通的排气阀机构30位于主轴承10和副轴承11内。安装在主轴承10上的第一排气罩22罩住主轴承上的排气阀机构30，安装在副轴承11上的第二排气罩24罩住副轴承上的排气阀机构30。
第一排气罩22有一个导气口，通过这个导气口可以引导气体进入阀罩23。但在第二排气罩24上没有特别设置这种导气口。
代替上述结构，尽管没有图示出，但一个导气通道也可以通过汽缸16a和中间分隔盘15连通汽缸16b。排入第二排气罩24的气体通过上述导气通道被送入第一排气罩22。
更确切地说，在第一汽缸内腔25a内被压缩的气体和在第二汽缸内腔25b内被压缩的气体相互混合后流入第一排气罩22内。由此，混合气体从第一排气罩22的导气口被导入阀罩23内。
一个气体出口31位于阀罩23上，混合气体从中流出并排入密闭容器2中。因为阀罩23突伸入电动机侧空间Sb，因此通过气体出口31被排出的气体充入电动机侧空间Sb。
从副轴承11一侧的转轴12的端面一直到主轴承10的相对部分的转轴部分，沿着其中心轴线设置一供油中心孔33。还设有一导油孔34用于连通供油中心空33中部与第一和第二汽缸内腔25a，25b内偏心滚轮26a，26b的内部。
供油中心孔33所在的转轴12的一端面开口部分由第二排气罩24封闭，由此供油中心孔33成为一个密封结构。吸油管35与第二排气罩24相连，其中有一个开口端与供油中心孔33相对。
吸油管35的另一个端部浸入密闭容器2下方的油槽T中的润滑油内。因此，来自吸油管35的供油中心孔33和导油孔34形成了一个供油通道36，由此，第一和第二压缩机构部13A和13B的各个滑动部就与油槽T相连通。
如图5A和5B所示，一个泵，例如一螺旋泵40最好设置在转轴12的端部侧的供油中心孔33中。这个螺旋泵40形成这样，即一板件从其中一端形成一个切口，并且该板件的两边彼此错开。因此，当转轴12旋转时，一个有效的离心力可以被传递给供油中心孔33中的润滑油。
电动机部14由一固定于密闭容器2内表面的定子45以及一通过预定间隔设置在定子内侧的转子46构成，同时转轴12插入转子46中。
在上述构造的卧式旋转压缩机中，通过给电动机部14通电，带动转轴12旋转，蒸发的制冷剂气体通过蓄能器4和两根吸管6从制冷循环引导至压缩机1。
在第一压缩机构部13A和第二压缩机构部13B各自的汽缸内腔25a和25b里，偏心滚轮26a和26b偏心旋转，因此制冷剂气体进入各自的汽缸中被压缩。
高压压缩后的气体排入各自的第一和第二排气罩22和24内。随后，全部高压气体暂时充入阀罩23，以起到消除噪声的效果；接着气体通过气体出口31流入电动机侧空间Sb。
高压气体充入电动机侧空间Sb，随后通过分隔元件17的通气孔20和第一汽缸16a上的铸孔腔18被引导至储油部空间Sa，接着充入储油部空间Sa的高压气体从制冷剂排气管7中排出，流入冷凝器，这样就构成了一个制冷循环。
从每个压缩机构部13A和13B排入电动机侧空间Sb的高压气体与已对各个压缩机构部13A和13B润滑后的润滑油混合。在电动机侧空间Sb和储油部空间Sa中润滑油从高压气体中分离，同时，这些高压气体通过撞击到铸孔腔18不规则的铸面上而被有效地分离。因此，减少了从制冷剂排气管7排出的润滑油的量。此外，分隔元件17上的通气孔20以提升切割的加工过程成形，从而也能提高油气分离的效果，这样可以使高压气体强烈地被撞击到铸孔腔18的铸面上。
在密闭容器2的底部形成的油槽T内，储油部空间Sa和电动机侧空间Sb通过在分隔元件17和第一汽缸16a下方形成的通油孔19和铸孔腔18相互连通。
如图1所示，在静止状态或运行后停止状态油槽T内油面高度La在储油部空间Sa和在电动机侧空间Sb是相同的。当压缩机重新起动并一直持续运行时，从阀罩23中排出的高压气体充入电动机侧空间Sb，从而电动机侧空间处于比储油部空间Sa压力更高的状态下。
通过分隔元件17的通气孔20和第一汽缸的铸孔腔18向储油部空间Sa充入高压气体。同时，气体从制冷剂排气管7中排出。此时，储油部空间内的压力低于电动机侧空间Sb内的压力。
因此，在压缩机处于运行状态时，电动机侧空间Sb的油位(Lb)较低，但要高于储油部空间Sa油位高度(Lc)。在这种状态下，构成电动机部14的转子46位于比油位高度Lb高的位置。从而转子在润滑油扩散时并不旋转，这样就防止了能量的损失。
当储油部空间Sa内的油面Lc升高时，随着偏心滚轮26a和26b的偏心旋转，叶片27将汽缸内腔25a和25b均分隔成一个高压腔和一个低压腔。
汽缸内腔25a和25b内的偏心滚轮26a和26b的内部的压力成为中间压力。同时，用于连通导油孔34的供油中心孔33内的压力也成为中间压力。由此，在供油中心孔33和储油部空间Sa之间存在一个压力差。
这样，充入储油部空间Sa下部的润滑油通过吸油管35排出。这些润滑油从吸油管35引导至供油中心孔33，并进一步通过导油孔34引导至汽缸内腔25a和25b各自的偏心滚轮26a和26b的内部。
于是，润滑油沿着供油通道36从油槽T中流出，可靠地供给到组成第一和第二压缩机构部13A和13B的各滑动部，因此确保了各个滑动部达到充分地润滑。
在上述实施例中，第一压缩机构部13A的汽缸16a的外径设为与密闭容器2的内径相同，将分隔元件17固定在与电动机侧空间Sb相对的侧壁部分上。但这一实施例并不局限于此。
例如，可以做如下设置，代替所使用的第一压缩机构部13A的小直径汽缸16a，分隔元件17的厚度可以充分地增大，并且可仅使用这一分隔元件将密闭容器2的内部分为左右两侧。或者，也可以将汽缸16a兼用作分隔元件。
此外，根据上述实施例，分别在第一和第二压缩机构部13A和13B内压缩并被排出的高压气体暂时存于阀罩23内以消除噪声。随后，这些高压气体从气体出口31排入密闭容器2内。
在此，位于阀罩23内的气体出口31的面积用“Ao”表示，位于分隔元件17内的通气孔20的面积用“A1”表示。在这种情况下，Ao设定成大于A1(Ao＞A1)。
反之，假设面积A1大于Ao，在这种情况下，如果循环中的制冷剂的量较少，则无法在电动机侧空间Sb和储油部空间Sa之间产生压力差。因此，在储油部空间内的油位不能升高，结果导致供油不充分，可靠性降低。
同时，由于电动机侧空间Sb内的油位升高以至接触到组成电动机部14的转子46的程度，导致出现摩擦损失。
因此，将通气孔20的面积(A1)设定如下阀罩23上的气体出口31的面积(Ao)大于分隔元件17上的通气孔20的面积(A1)，这样，当循环的制冷剂的量较少时，上述结构的设定可以保证电动机侧空间Sb和储油部空间Sa之间有足够的压力差，从而使储油部空间的油位升高，使供油充分从而提高可靠性。同时，也不会有上述电动机侧空间的油位一直升高到接触到转子46的情况发生。
另外，将分隔元件17上通气孔20的面积(A1)设定为等于或大于阀罩23上气体出口31面积(Ao)的1/2(A1≥Ao/2)。
反之，假设分隔元件17上通气孔20的面积A1小于阀罩23上气体出口31面积Ao的1/2。这时，如果循环的制冷剂的量较大，电动机侧空间Sb和储油部空间Sa之间的压差很高。因此，储油部空间内的油位过度升高，导致润滑油从制冷剂排气管7溢出。
出于这些原因，分隔元件17上通气孔20的面积(A1)最好设定为等于或大于阀罩23上气体出口31面积(Ao)的1/2(A1≥Ao/2)。
这样，分隔元件17优选的固定方式是不与组成压缩机构部13的叶片27相接触。于是，在分隔元件17和叶片27之间就形成了一个间隔。
基本上，叶片27的整体都插入润滑油中，使油位升高，保证叶片与分隔元件17之间有一定间距。因此，能可靠地引导润滑油，同时保证叶片27的润滑。
工业实用性根据本发明，能够可靠地实现对压缩机构部各个滑动部的供油，从而得到一个高可靠性的卧式旋转压缩机。

权利要求

1.一种卧式旋转压缩机，其特征在于，包括一横向较长的密闭容器，润滑油积存在所述密闭容器的内底部；一电动压缩机机体，包括一放置于密闭容器内的转轴，所述的转轴通过轴承支承且水平旋转，一位于转轴端部的旋转压缩机构部，以及一位于转轴另一端部的电动机部；一将密闭容器内部分成左右两侧的分隔元件，一侧用作放置压缩机构部的储油部空间，另一侧用作放置电动机部的电动机侧空间；一位于分隔元件下部的通油孔，所述通油孔将储油部空间与电动机侧空间连通，并由此将储油部空间的润滑油引至电动机侧空间；一位于分隔元件上部的通气孔，所述通气孔将在压缩机构部压缩的高压气体引至储油部空间，并排入电动机侧空间；以及一供油通道，所述供油通道包括一沿着转轴中心轴线从一端面开始的中心孔，一连通中心孔和压缩机构部各个滑动部的导油孔，以及位于中心孔所在的转轴一端面上的开口端与储油部空间中的润滑油内部之间的吸油管，所述供油通道利用储油部空间与中心孔之间的压力差从储油部空间吸出润滑油，并将润滑油送至压缩机构部的各个滑动部。
2.如权利要求1所述的卧式旋转压缩机，其特征在于，进一步包括一在中心孔中的泵元件。
3.一种卧式旋转压缩机，其特征在于，包括一横向较长的密闭容器，润滑油积存在所述密闭容器的内底部；一电动压缩机机体，包括一放置于密闭容器内的转轴，所述的转轴通过轴承支承且水平旋转，一位于转轴端部的旋转压缩机构部，以及一位于转轴另一端部的电动机部；一将密闭容器内部分成左右两侧的分隔元件，一侧用作放置压缩机构部的储油部空间，另一侧用作放置电动机部的电动机侧空间；一位于分隔元件下部的通油孔，所述通油孔将储油部空间与电动机侧空间连通，并以此将储油部空间的润滑油引至电动机侧空间；以及一位于分隔元件上部的通气孔，所述气体通孔将在压缩机构部压缩的高压气体引至储油部空间，并排入电动机侧空间，其中所述压缩机构部包括一第一压缩机构部和一第二压缩机构部，它们之间设置一中间分隔盘；以及或是分隔元件安装于电动机侧空间内的压缩机构部的一个端面上，或是压缩机构部的一汽缸兼用做分隔元件。
4.一种卧式旋转压缩机，其特征在于，包括一横向较长的密闭容器，润滑油积存在所述密闭容器的内底部；一电动压缩机机体，包括一放置于密闭容器内的转轴，所述的转轴通过轴承支承且水平旋转，一位于转轴端部的旋转压缩机构部，以及一位于转轴另一端部的电动机部；一将密闭容器内部分成左右两侧的分隔元件，一侧用作放置压缩机构部的储油部空间，另一侧用作放置电动机部的电动机侧空间；一位于分隔元件下部的通油孔，所述通油孔将储油部空间与电动机侧空间连通，并以此将储油部空间的润滑油引至电动机侧空间；以及一位于分隔元件上部的通气孔，所述通气孔将在压缩机构部压缩的高压气体引至储油部空间，并排入电动机侧空间，以及一阀罩，所述阀罩暂时储存在压缩机构部压缩并排出的高压气体，消除噪声，并随后通过一气体出口将这些气体排入密闭容器内，其中阀罩上气体出口的面积(Ao)大于分隔元件上通气孔的面积(Al)。
5.如权利要求4所述的卧式旋转压缩机，其特征在于，分隔元件上通气孔的面积(Al)等于或大于阀罩上气体出口的面积(Ao)的1/2。
6.如权利要求1-5的任一项所述的卧式旋转压缩机，其特征在于，分隔元件是由一构成压缩机构部的铸造的汽缸形成，且通油孔和通气孔是在铸件上形成的铸孔腔部分。
7.如权利要求1-5的任一项所述的卧式旋转压缩机，其特征在于，分隔元件安装成不与构成压缩机构部的叶片接触。

全文摘要

一种卧式旋转压缩机(1)是由一密闭容器(2)和容纳于密闭容器(2)内的一电动压缩机机体(3)构成，该机体包括一支承于轴承上水平旋转的转轴(12)、一旋转压缩机构部(13)和一电动机部(14)，密闭容器内积存有润滑油，其内部被分隔元件(17)分成两侧，一侧是用于放置压缩机构部的储油部空间(Sa)，一侧是用于放置电动机部的电动机侧空间(Sb)，一通油孔(19)位于分隔部件的下部，一通气孔(20)位于分隔元件的上部，由一中心孔(33)、一导油孔(34)和一沿转轴布置的吸油管(35)形成了一供油通道(36)。利用储油部空间和中心孔之间的压力差将储油部空间的润滑油吸出，送入压缩机构部的各个滑动部。