[发明专利]流体压缩机

说明书

本发明涉及在例如冷冻循环装置中使用的压缩制冷剂气体等被压缩流体的压缩机构。

至今在制冷循环装置中使用流体压缩机，用于压缩并排出导入内部的制冷剂气体。特公平7-107391号登载了作为这种流体压缩机一个代表的螺旋叶片式流体压缩机。因为这种压缩机的构造是气缸和滚筒进行旋转，圆周速度大，所以必须要考虑轴承处的滑动损失。因此，设计了图3所示的流体压缩机，其构造使得圆周速度小从而减小了滑动损失。

图3中1是表示轴向为水平方向的密封外壳。在该密封外壳1内装有压缩机构3以及电动机4。即，以密封外壳1的轴向的大致中间为界，图3中右侧的部分为压缩机构3，左侧的部分为电动机4。

上述压缩机构3具有两侧端部开口的中空筒体的气缸5。在上述气缸5的一个侧面(图的左侧)，用固定件7安装固定主轴承6，封闭气缸5的开口部分。在另一侧面(图的右侧)，用固定件7安装固定副轴承8，封闭气缸的开口部分。

曲轴9沿该主轴承6和副轴承8的轴心贯通，以轴承支撑并可自由旋转。上述曲轴9不仅贯通位于主轴承6和副轴承8之间的气缸5，而且从主轴承6向图的左侧方向伸出，构成后述的电动机4的旋转轴9Z。而且，在曲轴9位于上述主轴承6和副轴承8之间的圆周面上设置与曲轴9为一体的曲柄9a，该曲柄9a的轴心b与曲轴的轴心a偏心一定距离e。

在该曲轴9和上述气缸5之间放入滚筒11。该滚筒11是两端开口的圆筒体，其轴向长度与气缸5的轴向长度相同。

在滚筒11的内圆周面上形成阶梯状的内腔12，特别是，与上述曲轴9的曲柄9a的相对部位和该曲柄为相同宽度，而且是与其外圆周面自由旋转滑动接触的内腔支撑部位12a。

在滚筒的11的外圆周面，从安装副轴承8的一侧端部向安装主轴承6的一侧端部设有间距逐渐减小的螺旋状槽14，在该螺旋状槽14里旋转装入进出自由的螺旋状的叶片15。

另外，上述电动机4由转子45和定子46构成。转子45嵌在曲轴9从主轴承6伸出的旋转轴9Z上，定子46嵌在上述外壳主体1a的内圆周面上，并与转子45的外圆周面具有一定间隙。

这种构造的流体压缩机，如下所述，压缩作为被压缩流体的制冷剂气体。即，给电动机4通电，使曲轴9随同转子45一起旋转。该曲轴9的旋转力通过曲柄9a传递给滚筒11。

曲柄9a偏心设置，此处因为同滚筒11的内腔支撑部位12a可相互自由旋转，所以，滚筒11被支撑在曲柄9a上。而且，因为设置在主轴承6和滚筒11之间的欧氏联轴节机构13限制了滚筒的自转，所以，滚筒11旋转运动时不自转。

另外，从吸入管17吸入低压的制冷剂气体，并导入压缩室16。随着滚筒11的旋转，滚筒对于气缸5的内圆周面的转动接触位置在周向逐渐移动，叶片15在螺旋状槽14上出入。即：叶片15在滚筒11的径向上出入移动。

进入压缩室16的制冷剂气体，从叶片15形成螺旋状的位置处随着滚筒11的旋转而在压缩室16内被依次输送。

因为设置的上述叶片15从吸入部A至排出部B的一侧间距逐渐减小，由该叶片隔开的压缩室16的容积逐渐缩小，所以制冷剂气体在依次输送到压缩室时被压缩，在最靠近排出部B一侧的压缩室上升到所定压力，达到高压状态。

高压气体从排出部B的压缩室16排出，进入电动机4一侧的空间。然后，进入并充满压缩机构3一侧的空间。因为排出管18的开口端与该空间相对，所以高压气体进入排出管，由此处进入冷凝器。

这样，本流体压缩机在压缩机构3中，因为使滚筒11相对固定的气缸5进行旋转运动，所以，和以前的螺旋叶片式的压缩机构相比，滚筒11的周向速度减小。因此，减小了滚筒11在止推面上的滑动损失，从而提高了压缩效率。

上述从前的滚筒11在进行旋转运动的流体压缩机构中有如下的问题。即，因为在曲轴9上形成曲柄9a，所以必须要消除由于滚筒11的旋转运动而引起的不平衡，要减小振动。为此，在主轴承6的支撑部位和副轴承8的支撑部位之间的圆周面上设置了平衡配重9b。

但是，因为当平衡配重仅是1个时，不能得到动平衡，所以必须要在曲柄9a的主轴承的一侧和副轴承的一侧至少各安装一个平衡配重。但是，问题是当使用和两个平衡配重设置为一体的曲轴9时，平衡配重不能通过内腔支撑部位12a，无法进行组装。另外，虽然可以考虑使用比内腔支撑部位12a更细小的平衡配重，但是难以得到充分的动平衡。

另外，虽然第2个平衡配重也可以设置在电动机4的一侧。但是，在高速旋转时曲轴9容易发生弯曲。