專利名稱：流體機(jī)械的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及例如適合于壓縮機(jī)、膨脹機(jī)、泵等的螺旋葉片式的流體機(jī)械。
以往的螺旋葉片式流體機(jī)械的結(jié)構(gòu)是在氣缸內(nèi)配置偏心的滾柱活塞，在形成于該輥式活塞外周面的螺旋狀槽內(nèi)繞裝葉片而在氣缸內(nèi)形成工作室，并且通過氣缸與輥式活塞的相對運動而使從氣缸的吸入端流入工作室的制冷劑向氣缸的排出端一側(cè)依次輸送，將萬一排出到密封箱內(nèi)的氣體向外部排出。
螺旋葉片式的流體機(jī)械首先由于將直接吸入氣體向壓縮機(jī)構(gòu)部引導(dǎo)，壓縮后向密封箱內(nèi)排出，再從設(shè)于密封箱上的排出管向外送出，故密封箱內(nèi)是高壓的環(huán)境。
其次，在壓縮構(gòu)造上，由于壓縮部沿軸向延伸，故軸承的距離變長。
因此，對于成為高壓環(huán)境的密封箱內(nèi)的潤滑油，因制冷劑溶入多而油溫變高，故粘性容易降低，尤其軸承的距離變長的壓縮機(jī)構(gòu)部易產(chǎn)生潤滑不良。
另外，若制冷劑使用HFC系的高壓制冷劑，如R410A，則與現(xiàn)有的R22相比，飽和壓力高達(dá)約1.5倍，且為了要充分確保成為高壓的密封箱的耐壓，必須將密封箱的壁厚做大，這樣，既增加重量，又不能期望成本降低。
所以，本發(fā)明的目的在于，提供一種能消除上述問題的流體機(jī)械。
為達(dá)到上述目的，本發(fā)明是，在將由氣缸、滾柱、葉片組成的壓縮機(jī)構(gòu)部和驅(qū)動該壓縮機(jī)構(gòu)部的電動機(jī)構(gòu)部配置在密封箱內(nèi)的流體機(jī)械中，所述密封箱內(nèi)，通過吸入管將吸入氣體引導(dǎo)到密封箱內(nèi)而成為低壓的環(huán)境，而分別在密封箱的下部配置壓縮機(jī)構(gòu)部，在密封箱的上部配置電動機(jī)構(gòu)部。
采用這種流體機(jī)械，因吸入氣體由吸入管引向密封箱內(nèi)而成為低壓的環(huán)境，從而潤滑油不會較強(qiáng)地受到壓力、溫度的影響，能確保足夠的粘性。而且，對于配置在密封箱下部的壓縮機(jī)構(gòu)部，用較小的來自于密封箱底部的供油揚程即可。其結(jié)果，軸承和壓縮機(jī)構(gòu)部能獲得圓滿的潤滑狀態(tài)。另外，密封箱可薄壁化，從而獲得輕量化。
此外，對于本發(fā)明，將吸入管配置在電動機(jī)構(gòu)部的上部空間區(qū)域內(nèi)，以使從吸入管與吸入氣體一起送入的液態(tài)制冷劑不直接送入工作室內(nèi)，從而因熱量而氣體化。
或者，在構(gòu)成電動機(jī)構(gòu)部的轉(zhuǎn)子的上端部，設(shè)置把從吸入管與制冷劑氣體一起送入的液態(tài)制冷劑向外周晃出的旋轉(zhuǎn)板。
此外，對于本發(fā)明，利用吸入氣體對電動機(jī)構(gòu)部進(jìn)行冷卻，以提高效率，且將吸入管配置在電動機(jī)構(gòu)部與壓縮機(jī)構(gòu)部之間。
此外，對于本發(fā)明，為獲得高效率的吸入，將壓縮機(jī)構(gòu)部的工作室做成從成為電動機(jī)構(gòu)部側(cè)的上方吸入，從下方排出的結(jié)構(gòu)。
或者，將工作室的吸入口設(shè)置在形成于滾柱內(nèi)側(cè)的旋轉(zhuǎn)軸的平衡塊作旋轉(zhuǎn)的平衡塊室的周壁上，以便可用離心力送入吸入氣體。
或者，使工作室的吸入口從平衡塊室通過設(shè)在旋轉(zhuǎn)軸上的吸入通道而與密封箱內(nèi)連通。
或者，在設(shè)于旋轉(zhuǎn)軸上的吸入通道中，設(shè)置將吸入氣體與潤滑油進(jìn)行分離的潤滑油分離構(gòu)件。
或者，在設(shè)于旋轉(zhuǎn)軸上的吸入通道中，設(shè)置僅允許從密封箱內(nèi)向吸入通道側(cè)流動的單向閥。


圖1是本發(fā)明的流體機(jī)械的示意剖視圖。
圖2是將吸入管設(shè)置在電機(jī)構(gòu)部與壓縮機(jī)構(gòu)部之間的與圖1相同的示意剖視圖。
下面，結(jié)合圖1與圖2來具體說明本發(fā)明的實施形態(tài)。
圖1中，1表示作為壓縮機(jī)使用的密封型流體機(jī)械3的密封箱。在密封箱1的上面，設(shè)有制冷循環(huán)的吸入管5，在內(nèi)部，分別配置作為驅(qū)動裝置的電動機(jī)構(gòu)部7與作為壓縮裝置的壓縮機(jī)構(gòu)部9，壓縮機(jī)構(gòu)部9在密封箱1的下部，電動機(jī)構(gòu)部7在密封箱1的上部。
電動機(jī)構(gòu)部7由固定在密封箱1內(nèi)壁面的定子11與安裝在旋轉(zhuǎn)軸13上的轉(zhuǎn)子15所組成，通過端子安裝部2使定子11通電，并通過轉(zhuǎn)子15而使旋轉(zhuǎn)動力作用于旋轉(zhuǎn)軸13上。
旋轉(zhuǎn)軸13呈兼作壓縮機(jī)構(gòu)部9的旋轉(zhuǎn)軸的上下長的形狀，由固定在箱1的內(nèi)壁面上、并用軸承部17a旋轉(zhuǎn)自如地支承旋轉(zhuǎn)軸13大致中間部的主軸承構(gòu)件17和用軸承部19a旋轉(zhuǎn)自如地支承旋轉(zhuǎn)軸13下端部的副軸承構(gòu)件19來支承。
壓縮機(jī)構(gòu)部9，在上下兩端用所述主軸承構(gòu)件17及副軸承構(gòu)件19來固定支承的氣缸23的內(nèi)部，沿氣缸23的軸向而配置圓筒狀的滾柱25。滾柱25的軸承部27嵌插在旋轉(zhuǎn)軸13的偏心軸部29處，利用偏心軸部29的旋轉(zhuǎn)，滾柱25的外周通過后述的十字環(huán)31而一部分與氣缸23的內(nèi)周面作線接觸，同時給予不產(chǎn)生自轉(zhuǎn)的回轉(zhuǎn)運動。
在滾柱25的內(nèi)側(cè)，為取得作用于旋轉(zhuǎn)軸13的偏心軸部29的離心力的均衡，以方向與偏心軸部29呈180度相反狀來配置在形成于滾柱25內(nèi)側(cè)的平衡塊室33內(nèi)作旋轉(zhuǎn)的平衡塊35，且氣流損失被抑制得較小。在滾柱25的外周面設(shè)有螺旋狀槽37，該螺旋狀槽37的吸入端一側(cè)(附圖上側(cè))的間距設(shè)定得最大，下面的間距依次向排出端一側(cè)(附圖下側(cè))設(shè)定得較小。
在螺旋狀槽37內(nèi)，利用彈力與氣壓而嵌入有自由出入的螺旋狀葉片39。由此，形成各工作室41，并且吸入端一側(cè)的工作室41的容積最大。下面的各工作室41的容積依次向成為排出端一側(cè)的下方設(shè)定得較小，在工作室41的壓縮方向，由設(shè)置在滾柱25的平衡塊室33周壁面上的吸入口43引導(dǎo)吸入氣體，從上方向下方進(jìn)行壓縮。
成為下方的最后的工作室41，與向密封箱1外延伸的排出管47接通。
設(shè)在平衡塊室33周壁面上的吸入口43通過沿旋轉(zhuǎn)軸13軸心設(shè)置的吸入通道49而與密封箱1內(nèi)連通。
吸入通道49設(shè)置在旋轉(zhuǎn)軸13的上半部區(qū)域，旋轉(zhuǎn)軸13的下半部區(qū)域為潤滑通道51。
潤滑通道51雖然在加工上做成與吸入通道49相互接通的形狀，但吸入通道49的直徑做成大于潤滑通道51，并利用在該吸入通道49內(nèi)設(shè)置的潤滑油分離構(gòu)件53而分離獨立。
在吸入通道49的上端部設(shè)有利用因加力彈簧54的向上的彈力而僅允許從密封箱1一側(cè)向吸入通道49流動的單向閥55，在單向閥55的上方固定有可與轉(zhuǎn)子15一起旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)板57，以遮住單向閥55的上方。
潤滑通道51與設(shè)置在旋轉(zhuǎn)軸13下部的油泵59連通，利用油泵59而從吸油管61吸取的潤滑油通過潤滑通道51而向各滑動部供油。
十字環(huán)31做成環(huán)狀，一方與形成在滾柱25下端緣的卡合凹部25a卡合，另一方與副軸承構(gòu)件19的卡合凹部19b卡合，起到給予滾柱25不產(chǎn)生自轉(zhuǎn)的回轉(zhuǎn)運動的功能。
采用如此構(gòu)成的流體機(jī)械3，從吸入管5送入密封箱1內(nèi)的吸入氣體通過吸入通道49、平衡塊室33、吸入口43而導(dǎo)入工作室41，并從上方向下方進(jìn)行壓縮。
另一方面，由于從吸入管5與吸入氣體一起送入的液態(tài)制冷劑萬一導(dǎo)入密封箱1內(nèi)而不會直接被吸向壓縮機(jī)構(gòu)部9的工作室，故可防止液狀壓縮。另外，液態(tài)制冷劑因電動機(jī)構(gòu)部7的熱量而被氣體化，而未氣體化的液態(tài)制冷劑利用旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)板57而向外周晃出，結(jié)果，未吸入液態(tài)制冷劑，可防止超負(fù)荷運轉(zhuǎn)。
另外，在運轉(zhuǎn)停止時，利用單向閥55的特點，吸入通道49內(nèi)的吸入氣體無返回到密封箱1內(nèi)之虞。
另外，來自油泵59的潤滑油通過潤滑通道51而供給到各滑動部位。此時，由于潤滑油不會受到高溫、高壓的影響，并且壓縮機(jī)構(gòu)部9配置在下部而供油揚程較低即可，故對軸承和壓縮機(jī)構(gòu)部9能進(jìn)行可靠的潤滑。
另外，圖2是表示吸入管5配置在電動機(jī)構(gòu)部7與壓縮機(jī)構(gòu)部9之間的實施形態(tài)，送入密封箱1內(nèi)的吸入氣體通過電動機(jī)構(gòu)部7并利用向吸入通道49流動而可對電動機(jī)構(gòu)部7進(jìn)行冷卻，故尤其可提高電動機(jī)構(gòu)部7的效率。此外，對于本實施形態(tài)，雖是對壓縮機(jī)進(jìn)行了說明，但對于膨脹機(jī)、泵等也可進(jìn)行實施。
如上所述，采用本發(fā)明，由于密封箱內(nèi)做成低壓的環(huán)境，故潤滑油不會較強(qiáng)地受到高溫、高壓的影響，從而能確保良好的粘性，并且，由于使向配置在密封箱下部的壓縮機(jī)構(gòu)部的供油揚程較低即可，故軸承和壓縮機(jī)構(gòu)部可獲得可靠的潤滑狀態(tài)。而且，可使密封箱薄壁化，從而獲得輕量化。
另外，由于送入密封箱內(nèi)的液態(tài)制冷劑能與吸入氣體可靠地分離，故不會吸入工作室，除了防止超負(fù)荷運轉(zhuǎn)情況外，還可利用電動機(jī)構(gòu)部的冷卻獲得高效率的運轉(zhuǎn)狀態(tài)。
權(quán)利要求
1．一種流體機(jī)械，在將由氣缸、滾柱、葉片組成的壓縮機(jī)構(gòu)部和驅(qū)動該壓縮機(jī)構(gòu)部的電動機(jī)構(gòu)部配置在密封箱內(nèi)的流體機(jī)械中，其特征在于，所述密封箱內(nèi)，通過吸入管將吸入氣體引導(dǎo)到密封箱內(nèi)而成為低壓的環(huán)境，分別在密封箱的下部配置壓縮機(jī)構(gòu)部，在密封箱的上部配置電動機(jī)構(gòu)部。
2．如權(quán)利要求1所述的流體機(jī)械，其特征在于，吸入管配置在電動機(jī)構(gòu)部的上部空間區(qū)域內(nèi)。
3．如權(quán)利要求2所述的流體機(jī)械，其特征在于，在構(gòu)成電動機(jī)構(gòu)部的轉(zhuǎn)子的上端部，設(shè)置將從吸入管與制冷劑氣體一起送入的液態(tài)制冷劑向外周晃出的旋轉(zhuǎn)板。
4．如權(quán)利要求1所述的流體機(jī)械，其特征在于，吸入管配置在電動機(jī)構(gòu)部與壓縮機(jī)構(gòu)部之間。
5．如權(quán)利要求1所述的流體機(jī)械，其特征在于，壓縮機(jī)構(gòu)部的工作室做成從成為電動機(jī)構(gòu)部一側(cè)的上方吸入、從下方排出的結(jié)構(gòu)。
6．如權(quán)利要求1所述的流體機(jī)械，其特征在于，工作室的吸入口設(shè)置在形成于滾柱內(nèi)側(cè)的旋轉(zhuǎn)軸的平衡塊作旋轉(zhuǎn)的平衡塊室的周壁上。
7．如權(quán)利要求6所述的流體機(jī)械，其特征在于，工作室的吸入口從平衡塊室通過設(shè)置在旋轉(zhuǎn)軸上的吸入通道而與密封箱內(nèi)連通。
8．如權(quán)利要求7所述流體機(jī)械，其特征在于，在設(shè)于旋轉(zhuǎn)軸上的吸入通道中，設(shè)置將吸入氣體與潤滑油進(jìn)行分離的潤滑油分離構(gòu)件。
9．如權(quán)利要求7所述的流體機(jī)械，其特征在于，在設(shè)于旋轉(zhuǎn)軸上的吸入通道中，設(shè)置僅允許從密封箱內(nèi)向吸入通道側(cè)流動的單向閥。
全文摘要
一種流體機(jī)械,將由定子11與轉(zhuǎn)子15組成的電動機(jī)構(gòu)部7設(shè)置在密封箱1的上部,在氣缸23中設(shè)置利用電動機(jī)構(gòu)部7而受到回轉(zhuǎn)運動的滾柱25,用螺旋間距不同的螺旋狀葉片39形成工作室41的壓縮機(jī)構(gòu)部9配置在密封箱1的下部,從而將潤滑油的供油揚程設(shè)得較低,密封箱1內(nèi)通過吸入管5而將吸入氣體導(dǎo)入密封箱1內(nèi)而形成低壓的環(huán)境,從而可確保壓縮機(jī)構(gòu)部的可靠的潤滑狀態(tài)。
文檔編號F04C29/00GK1215133SQ9812345
公開日1999年4月28日 申請日期1998年10月22日 優(yōu)先權(quán)日1997年10月22日
發(fā)明者早野誠, 坂田寬二, 森嶋明, 小津政雄 申請人:東芝株式會社