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气体压缩机
申请号	CN201480072588.X	申请日	2014-12-05	公开(公告)号	CN105899810A	公开(公告)日	2016-08-24
申请人	康奈可关精株式会社;			发明人	津田昌宏;
摘要	气体压缩机 (1)具备：缸体部(19)，在其内部形成有缸室(32)；转子 (23)，其以能够旋转的方式收容于缸室(32)内；多个叶片 (25)，其以能够相对于转子(23)的外周部突出、没入的方式沿周向隔开间隔地设置。缸体部(19)具有向叶片(25)的背压空间(77)供给压力的压力供给部。该压力供给部具有：中间压供给部(51、67)，从压缩室(33)的吸入工序到压缩工序其与背压空间(77)连通；第1高压供给部(53、69)，从压缩室的压缩工序到喷出工序其与背压空间(77)连通；第2高压供给部(72)，其独立于第1高压供给部(69)地形成于中间压供给部(67)与第1高压供给部(69)之间，并在压缩室(33)的压缩工序的中途与背压空间(77)连通。
权利要求	1.一种气体压缩机，其具备：缸体部，在其内部形成有缸室；转子，其以能够旋转的方式收容于所述缸室内；多个叶片，其以能够相对于所述转子的外周部突出、没入的方式沿周向隔开间隔地设置，利用所述缸室的内周面、所述转子的外周面以及在所述转子的周向上相邻的两个叶片在所述缸室内划分形成压缩室，所述缸体部具有压力供给部，所述压力供给部向形成于所述叶片的背面侧的背压空间供给压力，其中，所述压力供给部具有：中间压供给部，从所述压缩室的吸入工序到压缩工序其与所述背压空间连通；第1高压供给部，从所述压缩室的压缩工序到喷出工序其与所述背压空间连通；第2高压供给部，其独立于所述第1高压供给部地形成于所述中间压供给部与所述第1高压供给部之间，并在所述压缩室的压缩工序的中途与所述背压空间连通。 2.根据权利要求1所述的气体压缩机，其中，所述第1高压供给部形成于与在所述转子的周向上相邻的两个所述背压空间同时连通的范围。 3.根据权利要求1或2所述的气体压缩机，其中，所述缸体部具有筒状的缸体以及配置于所述缸体的两端的一对侧缸体，所述中间压供给部、所述第1高压供给部以及所述第2高压供给部形成于所述一对侧缸体的至少一者的内侧端面。
说明书全文	气体压缩机技术领域 [0001] 本发明涉及一种所谓的叶片旋转型的气体压缩机。背景技术 [0002] 以往，对于气体压缩机，提出了各种方案(例如，专利文献1)。 [0003] 图6是表示以往的气体压缩机所用的压缩缸体的图。 [0004] 该压缩缸体(缸体部)具有筒状的缸体100和配置于缸体100的左右两端、并夹持缸体100的一对侧缸体101。利用缸体100和一对侧缸体101在所述压缩缸体内划分形成缸室104。在缸体100设有吸入孔110及两个喷出孔108。 [0005] 转子102以能够旋转的方式收容于缸室104内。在转子102的外周部沿转子102的周向(旋转方向W)隔开间隔地设有多个叶片槽106。在各叶片槽106配置有能够相对于转子102的外周面突出、没入的叶片103(103a、103b、103c)。在叶片槽106的比叶片103靠背面侧的部分形成有背压空间107(107A、107B、107C)。这些背压空间107在转子102的左右两侧端面开口。 [0006] 在各侧缸体101的靠缸室104侧的端面(内侧端面)形成有位于背压空间107的旋转轨迹上的中间压供给槽(中间压供给部)113及高压供给槽(高压供给部)114。向中间压供给槽113供给中间压的流体(例如，油)，该中间压为比吸入到压缩室105的制冷剂气体的压力高、且比自压缩室105喷出来的制冷剂气体的压力低的压力。向高压供给槽114供给高压的流体，该高压为与自压缩室105喷出来的制冷剂气体的压力相同的压力。 [0007] 利用缸室104的内周面、转子102的外周面及在转子102的周向上相邻的两个叶片103在缸室104内划分形成压缩室105(105a、105b、105c)。在转子102旋转时，在压缩室105中，进行吸入工序、压缩工序和喷出工序，且重复进行这一系列的工序。 [0008] 在压缩室105的吸入工序中，压缩室105的容积随着转子102的旋转而逐渐增大，制冷剂气体经由吸入孔110被吸入压缩室105。 [0009] 在压缩室105的压缩工序中，压缩室105的容积随着转子102的旋转而逐渐减小，压缩室105内的制冷剂气体被压缩。 [0010] 在压缩室105的喷出工序中，压缩室105的容积随着转子102的旋转而逐渐减小，若压缩室105内的制冷剂气体的压力(制冷剂压)变为规定压以上，开闭阀109打开而制冷剂气体经由喷出孔108自压缩室105喷出。 [0011] 在这样的一系列的工序中，各压缩室105a、105b、105c内的制冷剂气体的压力在使各叶片103a、103b、103c没入叶片槽106内的方向(以下「没入方向」)上作用于各叶片103a、103b、103c。然而，由于作用于各叶片103a、103b、103c的、背压空间107内的流体的压力(背压)，各叶片103a、103b、103c的顶端被按压于缸室104的内周面。因此，在转子102的周向上相邻的压缩室105之间的制冷剂气体的移动被叶片103限制，并能够可靠地压缩各压缩室 105a、105b、105c内的制冷剂气体。 [0012] 在此，在吸入工序及压缩工序的前期中，在没入方向上作用于叶片103的、压缩室105内的制冷剂气体的压力较小。因此，在这些区域使背压空间107与中间压供给槽113连通，并使中间压供给槽113内的流体的压力所形成的中间压作为背压作用于叶片103。另一方面，在压缩工序的后期及喷出工序中，在没入方向上作用于叶片103的、压缩室105内的制冷剂气体的压力较大。因此，在这些区域使背压空间107与高压供给槽114连通，并使高压供给槽114内的流体的压力所形成的高压作为背压作用于叶片103。这样，根据在没入方向上作用于叶片103的、压缩室105内的制冷剂气体的压力变更作用于叶片103的背压，由此，极力减小叶片103相对于缸室104的内周面的滑动阻力，从而谋求低燃耗化。 [0013] 现有技术文献 [0014] 专利文献 [0015] 专利文献1:日本特开2013－194549号公报发明内容 [0016] 然而，在所述的以往例的气体压缩机中，在背压空间107自与中间压供给槽113连通的状态向与高压供给槽114连通的状态转变的过程中，结束了与中间压供给槽113之间的连通的背压空间107内的流体的压力为中间压。因此，即使该背压空间107与高压供给槽114连通，如图7中的附图标记P1所示，背压空间107内的流体的压力受中间压的影响也不会立即变为高压。即，在背压空间107与高压供给槽114连通的区间若背压空间107内的流体的压力不变为高压，则叶片103的顶端不会突出到缸室104的内周面，可能会产生由于叶片103相对于缸室104的内周面反复分离和撞击所造成的噪音(振动)。 [0017] 此外，在所述的以往例的气体压缩机中，在转子102的周向上相邻的两个背压空间107为同时与相同的高压供给槽114连通的结构。例如，旋转上游侧的背压空间107A与高压供给槽114连通，若转子102自该状态进一步沿旋转方向W旋转，则旋转下游侧的背压空间 107B也与高压供给槽114连通。即，如图7中的附图标记P2所示，旋转上游侧的背压空间107A内的流体的压力暂时降低。此时，存在发生振动的可能性。特别是，由于作用于旋转上游侧的叶片103a的朝向没入方向的压力高于作用于旋转下游侧的叶片103b的朝向没入方向的压力，所以在旋转上游侧的叶片103a发生振动的可能性高。 [0018] 因此，本发明目的在于提供一种通过抑制叶片的背压空间的减压、从而能够抑制振动的产生的气体压缩机。 [0019] 本发明的气体压缩机包括：缸体部，在其内部形成有缸室；转子，其以能够旋转的方式收容于所述缸室内；以及多个叶片，其以能够相对于所述转子的外周部突出、没入的方式沿周向隔开间隔地设置。利用所述缸室的内周面、所述转子的外周面和在所述转子的周向上相邻的两个叶片在所述缸室内划分形成压缩室。所述缸体部具有向形成于所述叶片的背面侧的背压空间供给压力的压力供给部。所述压力供给部具有：中间压供给部，从所述压缩室的吸入工序到压缩工序其与所述背压空间连通；第1高压供给部，从所述压缩室的压缩工序到喷出工序其与所述背压空间连通；第2高压供给部，其独立于第1高压供给部地形成于所述中间压供给部和所述第1高压供给部之间，且在所述压缩室的压缩工序的中途与所述背压空间连通。 [0020] 此外，也可以是，所述第1高压供给部形成于与在所述转子的周向上相邻的两个背压空间同时连通的范围。 [0021] 此外，也可以是，所述缸体部具有筒状的缸体和配置于所述缸体的两端的一对侧缸体，所述中间压供给部、所述第1高压供给部以及所述第2高压供给部形成于所述一对侧缸体的至少一者的内侧端面。附图说明 [0022] 图1是本发明的实施方式的气体压缩机的侧剖视图。 [0023] 图2是图1的A－A线向视图。 [0024] 图3是图1的B－B线向视图。 [0025] 图4是图3所示的压缩缸体的主要部分放大图。 [0026] 图5是表示使用了本发明的实施方式的压缩缸体的情况下的转子的旋转角度与压缩室内的压力以及背压空间内的压力之间的关系的图表。 [0027] 图6是表示以往的气体压缩机所使用的压缩缸体的图。 [0028] 图7是表示使用了以往的压缩缸体的情况下的转子的旋转角度与压缩室内的压力及背压空间内的压力之间的关系的图表。具体实施方式 [0029] 以下，利用图1～图5详细说明本发明的实施方式。 [0030] 本实施方式的气体压缩机(gas compressor)1是所谓的叶片旋转型的气体压缩机，例如是作为空调产品(空调系统)的压缩机而使用的气体压缩机。 [0031] 如图1所示，本实施方式的气体压缩机1包括：筒状(在本实施方式中，为圆筒状)的壳体2、收容于壳体2内的压缩部3、向压缩部3传递驱动力的马达部4以及控制马达部4的驱动的逆变器部5。逆变器部5固定于壳体2。 [0032] 壳体2主要包括：形成有吸入口(未图示)的前端罩7和形成为有底筒状、其开口部被前端罩7堵塞的后壳(日文：リアケース)9。 [0033] 在后壳9的内壁面(内周面)13固定有压缩部3。在壳体2内，将压缩部3夹在中间而在一侧划分形成吸入室11、在另一侧划分形成喷出室15。此外，在后壳9的外周部形成有连通喷出室15和制冷循环(未图示)的喷出口(未图示)。此外，在后壳9内，在喷出室15的下方形成有储存用于保持压缩部3的润滑性的油O的油积存室17。 [0034] 压缩部3具有：压缩缸体(缸体部)19，其内部形成有缸室32；油分离器21，其固定于压缩缸体19；转子23，其以能够旋转的方式收容于缸室32内；叶片25(25A、25B、25C)，其以能够突出、没入的方式安装于转子23的叶片槽75；以及驱动轴27，其固定于转子23，并向转子23传递驱动力。 [0035] 压缩缸体19主要包括：筒状(在本实施方式中，为圆筒状)的缸体29以及配置于缸体29的左右两端、并夹持缸体29的一对侧缸体31(31a、31b)。 [0036] 如图3所示，缸体29具有变形的椭圆形状的缸孔，且该缸体29被一对侧缸体31所夹持，由此，在缸体29的所述缸孔的内侧划分形成缸室32。在缸室32内，利用多个叶片25将缸室32内分隔，由此划分形成压缩室33(33a、33b、33c)。即，在缸室32内，利用缸室32(缸体29的所述孔)的内周面、转子23的外周面及在转子23的周向上相邻的两个叶片25划分形成压缩室33。 [0037] 此外，缸体29具有：吸入孔39，其用于向压缩室33内吸入制冷剂气体(气体)；喷出孔35，其用于将在压缩室33内压缩后的制冷剂气体喷出；开闭阀37，其用于开闭喷出孔35；以及气缸侧油供给路径41，其与各侧缸体31a、31b的油供给路径(前侧油供给路径49，副后侧油供给路径59b)连通。 [0038] 如图1所示，一对侧缸体31包括：固定于缸体29的前侧端部(图1中的左侧的端部)的前侧缸体31a和固定于缸体29的后侧端部(图1中的右侧的端部)的后侧缸体31b。在后侧缸体31b固定有油分离器21，该油分离器21用于从自压缩室33喷出来的制冷剂气体中分离油。 [0039] 前侧缸体31a具有：缸室32侧的端面(内侧端面)43，其与缸体29相对；吸入孔(未图示)，其与缸体29的吸入孔39连通，并用于自吸入室11吸入制冷剂气体；前侧轴承47，其用于将驱动轴27支承为能够旋转；以及前侧油供给路径49，其与气缸侧油供给路径41连通。 [0040] 在前侧缸体31a的内侧端面43形成有压力供给部，该压力供给部向形成于叶片25的背面侧的背压空间77供给压力。该压力供给部具有将中间压的流体(在本实施方式中，为油)向背压空间77供给的中间压供给槽(中间压供给部)51和将高压的油向背压空间77供给高压供给槽(第1高压供给部)53，该中间压为比吸入到压缩室33的制冷剂气体的压力高、且比自压缩室33喷出来的制冷剂气体的压力低的压力；该高压为与自压缩室33喷出来的制冷剂气体的压力相同的压力。中间压供给槽51包括沿转子23的周向延伸的圆弧形状的槽(角槽，日文：さらい溝)，且在驱动轴27的轴向上形成于与后侧缸体31b的中间压供给槽67相对的位置。高压供给槽53包括沿转子23的周向延伸的圆弧形状的槽(角槽)，且在驱动轴27的轴向上形成于与后侧缸体31b的高压供给槽69相对的位置。 [0041] 此外，在前侧轴承47形成有环状的前侧环状槽55，该前侧环状槽55与前侧油供给路径49的一端侧连通。该前侧油供给路径49的另一端侧与气缸侧油供给路径41连通。 [0042] 后侧缸体31b具有：缸室32侧的端面(内侧端面)57，其与缸体29相对；喷出孔61，其用于将在压缩室33内压缩后的制冷剂气体喷出；油供给孔59，用于吸入被储存于油积存室17的油O，该油积存室17形成于喷出室15的下方；后侧轴承63，其用于将驱动轴27支承为能够旋转；以及副后侧油供给路径59b，其与气缸侧油供给路径41连通。 [0043] 在后侧缸体31b的内侧端面57形成有压力供给部，该压力供给部用于向形成于叶片25的背面侧的背压空间77供给压力。该压力供给部具有：中间压供给槽(中间压供给部)67，其用于向背压空间77供给所述中间压的油；高压供给槽(第1高压供给部)69，其用于向背压空间77供给所述高压的油；高压供给孔(第2高压供给部)72，其独立于这些中间压供给槽67以及高压供给槽69而形成，且用于向背压空间77供给所述高压的油。中间压供给槽67包括沿转子23的周向延伸的圆弧形状的槽(角槽)，且在驱动轴27的轴向上形成于与前侧缸体31a的中间压供给槽51相对的位置。高压供给槽69包括沿转子23的周向延伸的圆弧形状的槽(角槽)，且在驱动轴27的轴向上形成于与前侧缸体31a的高压供给槽53相对的位置。 [0044] 此外，也可以将所述高压供给孔设于前侧缸体31a的内侧端面43，也可以将所述中间压供给槽，所述高压供给槽及所述高压供给孔仅设于一对侧缸体31的一侧的内侧端面43、57。 [0045] 如图2所示，高压供给通路71的一端侧在高压供给槽69开口，该高压供给通路71的另一端侧与后侧连通路65连通。 [0046] 高压供给孔72的一端侧与后侧环状槽73连通，另一端侧在后侧缸体31b的内侧端面57中的中间压供给槽67和高压供给槽69之间开口。即，高压供给孔72形成于中间压供给槽67和高压供给槽69之间的沿着转子23的周向的位置，即形成于在压缩室33的压缩工序的中途与背压空间77连通的位置。 [0047] 如前所述，高压供给孔72独立于中间压供给槽67及高压供给槽69而形成于后侧缸体31b的内侧端面57。即，高压供给孔72相对于中间压供给槽67以及高压供给槽69隔开间隔地形成于内侧端面57。中间压供给槽67与高压供给孔72之间的沿着转子23的周向的距离h1设定为大于(宽于)背压空间77的宽度h2。此外，高压供给孔72与高压供给槽69之间的沿着转子23的周向的距离h3既可以大于(宽于)背压空间77的宽度h2，也可以小于(窄于)背压空间77的宽度h2。 [0048] 此外，环状的后侧环状槽73形成于后侧轴承63，该后侧环状槽73与主后侧油供给路径59a的一端侧连通。该主后侧油供给路径59a的另一端侧与油供给孔59连通。主后侧油供给路径59a与自主后侧油供给路径59a分支而延伸的副后侧油供给路径59b的一端侧连通，该副后侧油供给路径59b的另一端侧与气缸侧油供给路径41连通。进而，后侧环状槽73与后侧连通路65的一端侧连通，该后侧连通路65的另一端侧与高压供给通路71连通。 [0049] 如图3以及图4所示，转子23以其1个部位接触于缸室32的内壁面(内周面)的方式配置，并且，旋转中心相对于缸室32的中心(图心)偏心配置。该转子23具有：叶片槽75，其沿周向隔开间隔地在转子23的外周部设有多个；以及背压空间77(77A、77B、77C)，其形成于叶片槽75的比叶片25靠背面侧的位置。 [0050] 这些背压空间77在转子23的左右两侧端面开口，通过转子23旋转，从而从压缩室33的吸入工序到压缩工序的前期这些背压空间77与中间压供给槽51、67连通，在压缩室33的压缩工序的中期与高压供给孔72连通，从压缩室33的压缩工序的后期到喷出工序与高压供给槽53、69连通。 [0051] 驱动轴27的一端侧固定于转子23，并且被各侧缸体31a、31b的轴承(前侧轴承47，后侧轴承63)支承为能够旋转，另一端侧固定于马达部4的马达转子81。 [0052] 马达部4具有：定子79，其固定于后壳9的内壁面13；以及马达转子81，其以能够旋转的方式配置于定子79的内侧，并利用磁力进行旋转。通过马达转子81旋转，从而自马达部4向压缩部3传递驱动力。 [0053] 接着，说明本实施方式的气体压缩机1的动作。 [0054] 首先，通过逆变器部5的控制，电流流向卷挂于马达部4的定子79的线圈。通过电流流向线圈从而产生磁力，配置于定子79的内侧的马达转子81旋转。 [0055] 通过马达转子81旋转，从而一端侧固定于马达转子81的驱动轴27旋转，固定于驱动轴27的另一端侧的转子23也旋转。 [0056] 与转子23的旋转同时，制冷剂气体流入吸入室11，进而，制冷剂气体从吸入室11经由前侧缸体31a的吸入孔(未图示)以及缸体29的吸入孔39被吸入到压缩室33内(吸入工序)。通过转子23旋转，被吸入到压缩室33内的制冷剂气体被压缩(压缩工序)。 [0057] 在压缩室33内被压缩后的制冷剂气体推开开闭阀37经由喷出孔35从压缩室33喷出(喷出工序)，进而，通过喷出孔61以及油分离器21被喷出到喷出室15。此外，从压缩室33喷出来的制冷剂气体中的油被油分离器21分离，制冷剂气体经由喷出口(未图示)被喷出到制冷循环(未图示)，油储存在形成于喷出室15的下方的油积存室17。 [0058] 储存在形成于喷出室15的下方的油积存室17的油O从后侧缸体31b的油供给孔59通过主后侧油供给路径59a向后侧环状槽73供给。 [0059] 供给到后侧环状槽73的高压的油通过驱动轴27与后侧轴承63之间的间隙向中间压供给槽67供给。此时，油在驱动轴27与后侧轴承63之间被节流，由此，成为比被吸入到压缩室33的制冷剂气体的压力(吸入压)高、且比从压缩室33喷出来的制冷剂气体的压力(喷出压)低的中间压，并向中间压供给槽67供给。 [0060] 如图3所示，供给到后侧缸体31b的中间压供给槽67的中间压的油从压缩室33的吸入工序到压缩工序的前期向背压空间77供给，并向叶片25的背面供给中间压，以使叶片25从叶片槽75突出。 [0061] 此外，供给到后侧环状槽73的高压的油通过后侧连通路65以及高压供给通路71向高压供给槽69供给。 [0062] 如图3所示，供给到后侧缸体31b的高压供给槽69的高压的油从压缩室33的压缩工序的后期到喷出工序向背压空间77供给，并向叶片25的背面供给高压，以使叶片25从叶片槽75突出。此外，后侧缸体31b的高压供给槽69借助背压空间77与前侧缸体31a的高压供给槽53连通，也从该高压供给槽53向背压空间77供给高压的油。 [0063] 进而，供给到后侧环状槽73的高压的油也向在后侧缸体31b的内侧端面57开口的高压供给孔72供给。 [0064] 如图3所示，供给到后侧缸体31b的高压供给孔72的高压的油在压缩室33的压缩工序的中期向背压空间77供给，并在背压空间77与高压供给槽69连通之前向叶片25的背面供给高压。 [0065] 此外，储存在形成于喷出室15的下方的油积存室17的油O从后侧缸体31b的油供给孔59流入主后侧油供给路径59a，并通过副后侧油供给路径59b、气缸侧油供给路径41以及前侧油供给路径49向前侧环状槽55供给。 [0066] 供给到前侧环状槽55的高压的油通过驱动轴27和前侧轴承47之间的间隙向中间压供给槽51供给。油在驱动轴27与前侧轴承47之间被节流，由此成为中间压，并向中间压供给槽51供给。 [0067] 如图3所示，供给到前侧缸体31a的中间压供给槽51的中间压的油从压缩室33的吸入工序到压缩工序的前期向背压空间77供给，并向叶片25的背面供给中间压，以使叶片25从叶片槽75突出。 [0068] 根据本发明，在中间压供给槽67与高压供给槽69之间独立于高压供给槽69地设有高压供给孔72，由此在背压空间77与高压供给槽69连通之前能够向背压空间77供给高压。即，在背压空间77与高压供给槽69连通时，由于背压空间77已经变成高压的状态，所以能够抑制振动的产生。 [0069] 此外，如图5所示，于在转子23的周向上相邻的两个背压空间77同时与高压供给槽69连通的情况下，在旋转下游侧的背压空间77B与高压供给槽69连通之前，利用高压供给孔 72向背压空间77B供给高压。因此，即使旋转下游侧的背压空间77B与高压供给槽69连通，旋转上游侧的背压空间77A内的压力也不下降，能够抑制振动的产生。 [0070] 进而，中间压供给槽67与高压供给孔72之间的沿着转子23的周向的距离h1设定为大于(宽于)背压空间77的宽度h2。因此，中间压供给槽67与高压供给孔72不会经由背压空间77连通，而能够利用高压供给孔72可靠地向背压空间77供给高压。 [0071] 本申请基于2014年1月9日申请的日本国特许愿第2014－002173号而主张优先权，该申请的全部内容被编入本说明书。 [0072] 以上，根据实施例说明了本发明的内容，但是本发明并不限定于这些记载，能够进行各种变形以及改良对于本领域的技术人员来说是显而易见的。 [0073] 产业上的可利用性 [0074] 根据本发明，在中间压供给部和第1高压供给部之间独立于第1高压供给部地设有第2高压供给部，由此能够在背压空间与第1高压供给部连通之前向背压空间供给高压，因此能够将第1高压供给部内保持为高压，能够抑制叶片的背压空间的减压。此外，由于能够将第1高压供给部内保持为高压，所以不将叶片推回叶片槽侧就能够抑制振动的产生。 [0075] 附图标记说明 [0076] 1、气体压缩机；19、压缩缸体(缸体部)；23、转子；25、叶片；32、缸室；33、压缩室；51、中间压供给槽(中间压供给部)；53、高压供给槽(第1高压供给部)；67、中间压供给槽(中间压供给部)；69、高压供给槽(第1高压供给部)；72、高压供给孔(第2高压供给部)；77、背压空间。

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