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气体 压缩机

阅读：1发布：2021-09-08

专利汇可以提供气体压缩机专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明公开一种气体压缩机，在运转时气缸所产生的振动即使直接传达至壳体，也能够有效地抑制壳体所发生的振动(制振)。压缩机构部(4)的收纳于壳体(2)内的后侧块 (25)的外周面压入至壳体内周面而固定，所述壳体(2)的外周面一体地形成有加强筋(10a、10b)，所述加强筋(10a、10b)从各安装脚(9a、9b)延伸至压缩机构部(4)的后侧块(25)压入至壳体(2)内周面的位置。，下面是气体压缩机专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种气体压缩机，具有壳体、前端盖部、压缩机构部、固定部，
所述壳体大致呈一端侧开口而另一端侧封闭的筒状；
所述前端盖部安装成封住所述壳体的开口端面；
所述压缩机构部的一端侧固定于所述前端盖部内，并且除所述一端侧以外的其他部分收纳于所述壳体内，伴随借助于来自驱动源的驱动力而旋转的旋转轴的旋转，将经压缩的高压的介质排出至外部；
所述固定部形成于所述壳体的开口端面侧的外周面，并固定在外部的结构部件上；
所述压缩机构部的收纳于所述壳体内的另一端侧的外周面以压入至所述壳体内周面的方式固定，其特征在于：
所述壳体的外周面上一体地形成有加强筋，该加强筋从所述固定部至少延伸至所述压缩机构部的另一端侧压入至所述壳体内周面的位置。
2.根据权利要求1所述的气体压缩机，其特征在于：
所述旋转轴以能够旋转的方式沿所述壳体的长度方向保持于所述压缩机构部的中央部，所述固定部以向与所述旋转轴的轴向正交的方向延伸的方式分别形成于所述壳体的外周面的径向的对置位置上，所述加强筋分别从各固定部的长度方向的中央部沿所述旋转轴的轴向延伸而形成。

说明书全文

气体压缩机

技术领域

[0001] 本发明涉及设置于空调装置(例如搭载于车辆等中的空调装置)的气体压缩机。

背景技术

[0002] 例如，汽车等的车辆中设有调节车厢内温度的空调装置。这样的空调装置具有使制冷剂(冷却介质)循环的回路(loop)状的制冷剂循环(refrigerant cycle)系统，该制冷循环系统依次设置有蒸发器、气体压缩机、凝缩器、膨胀阀。所述空调装置的气体压缩机，将在蒸发器中所蒸发的气体状制冷剂(制冷剂气体)压缩成高压的制冷剂气体，并向凝缩器送出。

[0003] 作为这种气体压缩机，以往已知的有：叶轮(rotor)可旋转自如地轴支撑于具有大致椭圆状内周面的气缸内的叶片旋转式气体压缩机，其中，该叶轮的前端部滑动接触于该气缸的内周面，并具有伸缩(伸出与收纳)自如地设置的多枚叶片(例如，专利文献1)。

[0004] 专利文献1所记载的叶片旋转式气体压缩机具有压缩机构部(压缩机本体)，该压缩机构部具有：叶轮，其能够与旋转轴一体旋转；气缸，其具有从外侧包围叶轮外周面的轮廓形状的内周面；多枚叶片，其由叶轮的外周面向气缸的内周面伸出自如；两个侧块(side block)，其分别封住叶轮及气缸的两端，并将旋转轴的两侧可旋转地支撑着。

[0005] 该压缩机构部，通过相邻的两枚叶片伴随着叶轮的旋转，减少形成于叶轮外周面与气缸内周面之间的压缩室的容积，从而压缩导入至压缩室内的低压的制冷剂气体，并将经压缩成高压的制冷剂气体向外部排出。

[0006] 该压缩机构部收纳于一端开口的壳体内，该壳体的一端侧的开口部由前端盖部(front head)封住。详细而言，压缩机构部的一端侧(与前端盖部相反侧)的侧块的外周面嵌合(压入)至壳体的内周面，该压缩机构部的另一端侧(前端盖部的一侧)的侧块的外侧面通过螺栓固定于该前端盖部内。

[0007] (先前技术文献)

[0008] 专利文献

[0009] 专利文献1:日本特开2008-95566号公报

发明内容

[0010] (发明需要解决的课题)

[0011] 但是，在所述叶片旋转式气体压缩机运转过程中，由于通过旋转轴(叶轮)的旋转在压缩室中压缩制冷剂气体时所生成的压缩反力等的激振力(exciting force)周期性地传至气缸上，因此气缸会发生周期性的振动。

[0012] 因此，由于压缩机构部的一侧的侧块嵌合(压入)于壳体的内周面，因此发生于气缸上的振动通过该侧块直接传至壳体上，该壳体发生振动。

[0013] 因此，存在如下不良状况：当作为旋转驱动旋转轴(叶轮)的驱动源的车辆引擎设置在该气体压缩机附近时，将形成于该壳体的外周的安装脚利用螺栓等固定至安装有引擎的引擎支架上，因此壳体的振动借由该安装脚进而传递至引擎支架侧。

[0014] 本发明是鉴于如上课题而创造的，其目的在于提供一种运转时气缸所发生的振动即使直接传达至壳体，也能够有效地抑制壳体的振动(制振)的气体压缩机。

[0015] (解决课题的手段)

[0016] 为了解决上述课题，技术方案1所记载的发明为：一种气体压缩机具有壳体、前端盖部、压缩机构部、固定部，所述壳体大致呈一端侧开口而另一端侧封闭的筒状；所述前端盖部安装成封住所述壳体的开口端面；所述压缩机构部的一端侧固定于所述前端盖部内，并且除所述一端侧以外的其他部分收纳于所述壳体内，伴随借助于来自驱动源的驱动力而旋转的旋转轴的旋转，将经压缩的高压的介质排出至外部；所述固定部形成于所述壳体的开口端面侧的外周面，并固定在外部的结构部件上；所述压缩机构部的收纳于所述壳体内的另一端侧的外周面以压入至所述壳体内周面方式固定。其中，所述壳体的外周面上一体地形成有加强筋，该加强筋从所述固定部至少延伸至所述压缩机构部的另一端侧压入至所述壳体的内周面的位置。

[0017] 技术方案2所记载的发明为：所述旋转轴以能够旋转的方式沿所述壳体的长度方向保持于所述压缩机构部的中央部，所述固定部以向与所述旋转轴的轴向正交的方向延伸的方式分别形成于所述壳体的外周面的径向的对置位置上，所述加强筋分别从各固定部的长度方向的中央部沿所述旋转轴的轴向延伸而形成。

[0018] (发明的效果)

[0019] 在本发明的气体压缩机中，由于壳体的外周面一体形成有加强筋，且该加强筋从固定部至少延伸至压缩机构部的另一端侧压入至壳体的内周面所达到的位置，因此能够提高壳体的外周面的各固定部与压缩机构部的另一端侧之间的刚性。

[0020] 从而，由于加强筋，能够直接抑制气体压缩机运转时来自于压缩机构部的振动的传递，因此压缩机构部的振动即使直接传达至壳体上，也能够有效地抑制壳体的振动(制振)。附图说明

[0021] 图1为显示本发明的实施方式所涉及的气体压缩机(叶片旋转式气体压缩机)的外观的图。

[0022] 图2为该气体压缩机的立体分解图。

[0023] 图3为显示该气体压缩机的壳体侧的剖面形状的图。

[0024] 图4为沿图3中A-A线的剖面图。

[0025] (附图标记说明)

[0026] 1压缩机(气体压缩机)；2 壳体；3 前端盖部；4 压缩机构部；5 电磁离合器；9a、9b 安装脚(固定部)；10a、10b 加强筋；20 旋转轴；21 叶轮；22 气缸；23 叶片；24 前侧块；25 后侧块；28 油分离部；29 压缩室；C 后侧块压入部

具体实施方式

[0027] 以下，依照图示的实施方式对本发明进行说明。图1为显示本发明的实施方式所涉及的气体压缩机(叶片旋转式气体压缩机)的外观的图；图2为该压缩机的立体分解图。

[0028] (压缩机1的整体构成)

[0029] 图示的压缩机1，例如，其作为利用制冷剂的汽化热进行冷却的空气调和系统(下称，空调系统)的一部分构成，并且与作为该空调系统的其他的构成部件的凝缩器、膨胀阀、蒸发器等(均未图示)一同设置于制冷剂循环路径上。此外，作为这种空调系统，例如可以举出对车辆(汽车等)的车室内温度进行调节的空调装置。

[0030] 压缩机1对由空调系统的蒸发器导入的气体状制冷剂(即，制冷剂气体)进行压缩，并将该经压缩的制冷剂气体提供给空调系统的凝缩器。凝缩器对经压缩的制冷剂气体进行液化，并在高压下将液状制冷剂送出至膨胀阀。并且，在高压下为液状的制冷剂通过膨胀阀被低压化，并被送出至蒸发器。低压的液状制冷剂在蒸发器中从周围空气吸热而气化，通过与这种汽化热的热交换，将蒸发器周围的空气冷却。

[0031] 如图1及图2所示，压缩机1包括:大致为圆筒状的金属制的壳体2，其一端侧(图1、图2的左侧)为开口而另一端侧封闭；金属制的前端盖部(front head)3，其用于封住该壳体2的一端侧的开口；压缩机构部4，其收纳于壳体2内；电磁离合器(magnetic clutch)5，其用于将来自于驱动源的车辆(汽车)的引擎(未图示)的驱动力传递给压缩机构部4。

[0032] 前端盖部3，其形成为封住壳体2的开口端面的盖状，通过多个螺栓6固定于壳体2的一端侧的开口端部周围。前端盖部3具有用于由空调系统的蒸发器(未图示)吸入低压的制冷剂气体的吸入口7；壳体2具有用于向空调系统的凝缩器(未图示)排出在压缩机构部4中经压缩成高压的制冷剂气体的排出口8。

[0033] 在壳体2的开口端部附近的外周面的径向的对置位置上形成有安装脚9a、9b，其用于将壳体2通过螺栓固定于安装有车辆引擎的引擎支架(未图示)上。此外，如图1及图3所示，安装脚9a、9b与壳体2的外周面之间，一体形成有加强筋(rib)10a、10b。作为本发明特征所在的加强筋10a、10b在后详述。另外，图3是显示压缩机1的壳体2侧的剖面形状的图。

[0034] 如图4所示，压缩机构部4包括：大致为圆柱状的叶轮(rotor)21，其与旋转轴20一体旋转；气缸22，其具有将叶轮21从其外周面21a的外侧包围的大致呈椭圆状的内周面22a；五枚板状的叶片23，其从叶轮21的外周面21a向气缸22的内周面22a伸出自如地设置；两个侧块(参见图2，前侧块24、后侧块25)，分别封住叶轮21及气缸22的两端。图4为沿图3中的A-A线的剖面图。另外，在图4中，省略了压缩机构部4的外周面一侧的壳体2。

[0035] 在前侧块24与后侧块25的外周面上分别设置有能够覆盖整个该等外周面的、作为密封部件的O形环26(前侧块24侧的O形环未图示)，其气密性良好地隔开吸入室(未图示)与排出室27。该吸入室形成于前侧块24侧的前端盖部3和壳体2之间；该排出室27形成于后侧块25侧的壳体2内。后侧块25的外侧面安装有位于排出室27内的油分离部28。

[0036] 前侧块24通过多个螺栓缔结固定于前端盖部3的开口端部周围的内周面上。后侧块25的外周面嵌合(压入)于壳体2的内周面2a(参见图3)。从而，压缩机构部4以如下方式收纳且把持于壳体2内，即压缩机构部4的前侧块24一侧通过螺栓缔结固定于前端盖部3，压缩机构部4的后侧块25一侧嵌合(压入)于壳体2的内周面2a。

[0037] 电磁离合器5设置于前端盖部3的外面侧，且通过传动带(未图示)将引擎的旋转驱动力传递给带轮(pulley)29。旋转轴20的一端侧(图2中的左侧)嵌合于电磁离合器5的电枢(armature)30的中心贯通孔中。另外，旋转轴20轴支撑于前侧块24和后侧块25的中心贯通孔中。

[0038] 并且，在压缩机1(压缩机构部4)运转时，通过带轮29内的电磁铁(未图示)的励磁(magnetization)作用将电枢30吸附于带轮29的侧面，从而将通过传动带(未图示)传递给带轮29的引擎的驱动力，借由电枢30传递至旋转轴20(叶轮21)。

[0039] (压缩机构部4的构成、动作)

[0040] 如图4所示，气缸22的内周面22a、叶轮21的外周面21a、以及两个侧块24、25(参见图2)之间的空间由等间隔设置的五枚叶片23隔开而形成多个压缩室31a、31b。

[0041] 叶片23可滑动地设置在形成于叶轮21的叶片槽32内，并通过供给至该叶片槽32的冷冻机油的背压，从叶轮21的外周面21a向外侧伸出。另外，在图4中，将气缸22的内周面22a与叶轮21的外周面21a之间的上部侧空间所形成的压缩室作为压缩室31a，将下部侧空间所形成的压缩室作为压缩室31b。

[0042] 气缸22，其具有剖面轮廓为大致椭圆形状的内周面22a，其包围叶轮21的外周面21a的外侧。在伴随叶轮21的旋转的制冷剂气体的吸入动作及压缩动作中，各压缩室31a、
31b分别反复进行容积的增大及减少。另外，本实施方式的压缩机1(压缩机构部4)，在叶轮
21旋转一周的期间内，具有两次的吸入动作和压缩动作。

[0043] 气缸22中设置有用于向各压缩室31a、31b内吸入制冷剂气体a1、a2的各吸入孔(未图示)、以及用于将在各压缩室31a、31b中将经压缩的制冷剂气体b1、b2排出的各排出孔33a、33b。

[0044] 具体而言，在压缩室31a、31b的容积增加的行程中，低压的制冷剂气体经由形成于前侧块24的各吸入孔(未图示)吸入至压缩室31a、31b内；在容积减少的行程中，将封闭于压缩室31a、31b内的制冷剂气体压缩而使其成为高温、高压。并且，该高温、高压的制冷剂气体b1、b2经由各排出孔33a、33b排出至各排出腔34a、34b。排出腔34a、34b为由气缸22、壳体2以及两个侧块24、25围绕而成的空间。

[0045] 各排出孔33a、33b中，设置有排出阀35及阀止挡部件36。该排出阀35用于防止制冷剂气体向压缩室31a、31b侧的逆流；该阀止挡部件36用于防止排出阀35的过大的变形。从排出孔33a、33b排出至排出腔34a、34b的高温、高压的制冷剂气体通过排出通路37a、37b导入至设置于排出室27内的油分离部28。另外，各排出孔33a、33b(排出阀35、阀止挡部件36)沿叶轮21的长度方向(旋转轴20的轴向)设有两个。

[0046] 油分离部28，其将混合于制冷剂气体中的冷冻机油(从形成于叶轮21的叶片槽32泄露至压缩室31a、31b中的叶片背压用油)从制冷剂气体中分离出来。该冷冻机油的分离如下：将各排出孔33a、33b排出的、通过排出腔34a、34b、以及排出通路37a、37b导入至油分离部28的高压的制冷剂气体，在该油分离部28的内周面进行螺旋状回旋，从而对冷冻机油进行离心分离。

[0047] 并且，在油分离部28内从制冷剂气体分离的冷冻机油汇聚于排出室27的底部；与冷冻机油分离的高压的制冷剂气体经由排出室27的排出口8(参见图1)排出至凝缩器(未图示)。

[0048] (加强筋10a、10b的详细结构)

[0049] 如图1至图3所示，在壳体2的外周面上，在开口端部附近的径向的对置位置(图3中的上下位置)上一体形成有安装脚(固定部)9a、9b。该安装脚9a、9b向与旋转轴20的轴向正交的方向延伸，该旋转轴20以能够旋转的方式保持于压缩机构部4的中央部。

[0050] 各安装脚9a、9b形成有沿与旋转轴20的轴向正交的方向开设的螺栓插设孔9c，将螺栓(未图示)插设于各安装脚9a、9b的螺栓插设孔9c内，并固定于设有车辆引擎(未图示)的引擎支架(未图示)的缔结部。由此，压缩机1固定于引擎支架(未图示)上。

[0051] 并且，在壳体2的外周面上，分别一体形成有加强筋10a、10b。各加强筋10a、10b从各安装脚9a、9b的长度方向中央部沿旋转轴20的轴向延伸至压缩机构部4的后侧块25的外周面嵌合(压入)至壳体2的内周面的位置C(以下称为“后侧块压入部”)附近(参见图3)。

[0052] 所述压缩机1的运转时，随着叶轮21(旋转轴20)的旋转，在压缩室31a、31b中压缩制冷剂气体时所生成的压缩反力等的激振力周期性地传达至气缸上，因此气缸相对于半径方向发生周期性的振动。而且，这样的气缸22的振动通过后侧块25并从该后侧块25嵌合(压入)而压接的壳体内周面直接传达至壳体2上，从而成为使壳体2振动的激振力。

[0053] 因此，本实施方式中，如上所述，在通过螺栓固定于引擎支架(未图示)的各安装脚9a、9b与后侧块压入部C之间的壳体2的外周面上，沿旋转轴20的轴向一体形成有加强筋
10a、10b，因此能够提高壳体2的外周面的各安装脚9a、9b与后侧块压入部C之间的刚性。

[0054] 因此，通过加强筋10a、10b能够直接抑制在后侧块压入部C附近的来自于气缸22的振动的传递。因此，有效地减少伴随气缸22的振动而发生的壳体2的振动(制振)。因此，由于传递至各安装脚9a、9b的振动也减少，从而向螺栓固定于各安装脚9a、9b的引擎支架(未图示)传递的振动也得以减少。

[0055] 此外，各安装脚9a、9b与后侧块压入部C之间的壳体2的外周面上的、沿旋转轴20的轴向一体形成的加强筋10a、10b提高壳体2的刚性，从而能够使壳体2的固有振动数提升至高频率领域。因此，抑制气缸22的振动数达到壳体2的固有振动数，从而能够防止共振现象的发生，并减少伴随这种共振现象的壳体2的振动。

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