專利名稱：流體機(jī)械的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及螺旋葉片式的壓縮機(jī)、泵等的流體機(jī)械，尤其涉及未內(nèi)藏潤滑油的半封閉型的流體機(jī)械。
背景技術(shù)：
從前，作為該種螺旋葉片式壓縮機(jī)的一例子，廣為人知的是用于空調(diào)機(jī)、冰箱等的制冷循環(huán)裝置上。此類從前的壓縮機(jī)將壓縮制冷劑等流體的流體機(jī)構(gòu)部的螺旋葉片式壓縮機(jī)構(gòu)和驅(qū)動該壓縮機(jī)構(gòu)的電動機(jī)容納在內(nèi)藏有潤滑油的封閉箱體內(nèi)，形成使受該壓縮機(jī)構(gòu)壓縮的制冷劑向封閉箱體內(nèi)一端排出后向制冷循環(huán)排出的結(jié)構(gòu)。
因此，該壓縮機(jī)因潤滑油而能夠同時進(jìn)行流體機(jī)構(gòu)部的潤滑和冷卻。
然而，在象這樣的現(xiàn)有的壓縮機(jī)中，存在著當(dāng)不使用潤滑油時壓縮機(jī)構(gòu)難以散熱的不良情況。為此，在不能使用潤滑油的用途中存在不能使用該壓縮機(jī)的問題。
鑒于上述問題，本發(fā)明目的在于，提供一種不使用潤滑油也可以散熱、便于維修保養(yǎng)的流體機(jī)械。
發(fā)明的公開技術(shù)方案1的發(fā)明是一種流體機(jī)械，具有流體機(jī)構(gòu)部和用旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)驅(qū)動該流體機(jī)構(gòu)部的滾筒的電動機(jī)的電動機(jī)部，而流體機(jī)構(gòu)部具有在螺旋槽的工作缸內(nèi)偏心位置進(jìn)行旋轉(zhuǎn)的滾筒及在該螺旋槽內(nèi)出入自如的螺旋葉片，其特征在于，上述工作缸和支撐上述旋轉(zhuǎn)軸的軸承的這些外表面的至少一部分露出在外部。
根據(jù)本發(fā)明，由于使工作缸和軸承的外表面的至少一部分向外部露出，因此，可以增大該露出外表面散熱的散熱量。因此，可不使用潤滑油而散熱，即便在不使用潤滑油的用途中也可使用該流體機(jī)械。
技術(shù)方案2的發(fā)明，是在技術(shù)方案1所述的流體機(jī)械中，上述電動機(jī)部具有內(nèi)藏電動機(jī)的至少一部分的箱體，在該箱體上形成流體吸入孔，上述軸承具有在上述滾筒的軸向兩端側(cè)分別支撐上述旋轉(zhuǎn)軸的主軸承和副軸承，在該副軸承或上述工作缸上形成流體排出孔。
根據(jù)本發(fā)明，流體從電動機(jī)部的箱體的流體吸入孔被吸入在其箱體內(nèi)，從工作缸或者軸承的流體排出孔向外部被排出為止，流體在流體機(jī)械內(nèi)通過，因此，能夠用該流體冷卻流體機(jī)械的內(nèi)部，可以進(jìn)一步提高流體機(jī)械的冷卻效果。
技術(shù)方案3的發(fā)明，是在技術(shù)方案2所述的流體機(jī)械中，上述滾筒沿直徑方向連通其內(nèi)外周面?zhèn)缺舜丝臻g而形成流體吸入孔。
根據(jù)本發(fā)明，由于滾筒的流體吸入孔沿直徑方向使?jié)L筒的內(nèi)外周面?zhèn)鹊目臻g彼此連通，從而，因流體通過該流體吸入孔而可以冷卻滾筒的內(nèi)、外周面，可以更進(jìn)一步提高流體機(jī)械的冷卻效果。
技術(shù)方案4的發(fā)明，是在技術(shù)方案2或3所述的流體機(jī)械中，上述旋轉(zhuǎn)軸使上述電動機(jī)的軸向兩端側(cè)彼此空間連通，形成通過上述箱體內(nèi)的流體的流體通路。
根據(jù)本發(fā)明，從流體吸入孔被引入箱體內(nèi)的流體因通過旋轉(zhuǎn)軸的流體通路，從而能夠冷卻該旋轉(zhuǎn)軸及固定該旋轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)子、定子等。
技術(shù)方案5、6的發(fā)明，是在技術(shù)方案2或3中的任意一項所述的流體機(jī)械中，上述工作缸和主、副軸承中的至少任意一個，由鋁質(zhì)材料所形成，在工作缸的外周面形成散熱片。
根據(jù)本發(fā)明，工作缸和軸承散熱效果高，并且由于是由輕量的鋁質(zhì)材料所構(gòu)成，故可以同時實現(xiàn)該工作缸和軸承的冷卻效果的進(jìn)一步的提高和輕量化。尤其，由于在工作缸的外周面設(shè)置有散熱片，故可以進(jìn)一步提高工作缸的冷卻效果。
技術(shù)方案7的發(fā)明，是在技術(shù)方案1所述的流體機(jī)械中，上述電動機(jī)部的定子外表面的至少一部分露在外部。
根據(jù)本發(fā)明，由于電動機(jī)定子的外表面的至少一部分露在外部，故可增大從該露出部向外部散熱的散熱量，可進(jìn)一步提高流體機(jī)械的冷卻效果。
技術(shù)方案8的發(fā)明，是在技術(shù)方案1-3、6、7中的任意一項所述的流體機(jī)械中，上述工作缸和軸承之間的接合部，或者上述電動機(jī)的定子與上述軸承之間的接合部利用套筒接合而連接。
根據(jù)本發(fā)明，由于工作缸和軸承之間的接合部、或者電動機(jī)定子和軸承之間的接合部由于是利用套筒接合連接的，因此，在可提高這些接合部的氣密性的基礎(chǔ)上，可以提高定位和組裝的作業(yè)性。
技術(shù)方案9的發(fā)明，是在技術(shù)方案1-3、6、7中的任意一項所述的流體機(jī)械中，上述軸承利用盲孔而形成旋轉(zhuǎn)自如地容納旋轉(zhuǎn)軸的軸端部的滑動孔。
根據(jù)本發(fā)明，由于容納旋轉(zhuǎn)軸的軸端部的滑動孔是盲孔，故可以省略用盲板等封住該滑動孔一端的工序。
技術(shù)方案9的發(fā)明，是在技術(shù)方案1-8中的任意一項所述的流體機(jī)械中，上述滾筒按等間距形成上述螺旋槽。
根據(jù)本發(fā)明，由于滾筒的螺旋槽是等間距，故被嵌入在該螺旋槽內(nèi)的螺旋葉片也是等間距，且由于可以縮小其葉片的螺旋傾角，故能夠降低該葉片的搖擺變形，提高耐久性。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明，由于使工作缸和軸承的外表面的至少一部分向外部露出，因此，可以增加由該露出外表面散熱的散熱量。為此，可不使用潤滑油而散熱，即便是在不使用潤滑油的用途上也可使用該流體機(jī)械。
附圖的簡單說明

圖1是本發(fā)明第1實施形態(tài)的流體機(jī)械的縱剖視圖。
圖2是本發(fā)明第2實施形態(tài)的流體機(jī)械的縱剖視圖。
發(fā)明的實施形態(tài)以下，根據(jù)圖1和圖2說明本發(fā)明的實施形態(tài)。在這些圖中，對于相同或者相當(dāng)部分標(biāo)上同一的符號。
圖1是本發(fā)明一實施形態(tài)的流體機(jī)械1的縱剖視圖。如圖1所示，該流體機(jī)械1是適用于例如作為空調(diào)機(jī)、冰箱等的冷凍循環(huán)裝置的壓縮機(jī)、泵等的流體機(jī)械。
流體機(jī)械1具有壓縮制冷劑等流體的壓縮機(jī)構(gòu)、或者將流體從后述的吸入口向排出口壓送的泵機(jī)構(gòu)等的流體機(jī)構(gòu)部2、用旋轉(zhuǎn)軸3的旋轉(zhuǎn)力驅(qū)動該流體機(jī)構(gòu)部2的電動機(jī)部4。
電動機(jī)部4將電動機(jī)5容納在帶蓋圓筒狀的箱體6內(nèi)，在該箱體6的軸向一端(在圖中為左端)的蓋部，設(shè)置有同該箱體6的內(nèi)部連通的吸入管7。電動機(jī)5的定子5a固定在軸承的一部分、即由鋁質(zhì)材料構(gòu)成的圓盤狀的主軸承8上。另外，在主軸承8的一面(在圖1中的左側(cè)面)的外周緣部用螺栓等緊固件氣密地連接固定箱體6的開口端部的發(fā)蘭。此外，主軸承8的中央部形成使被同心固定在電動機(jī)5的轉(zhuǎn)子9上的旋轉(zhuǎn)軸3向軸向貫通的貫通部8a，在旋轉(zhuǎn)自如地支撐旋轉(zhuǎn)軸3的軸承部8a上形成該貫通部8a。另外，主軸承8將沿該軸向貫通的流體通過孔8b穿通設(shè)置在軸承部8a的稍許外周側(cè)。
并且，在該主軸承8的背面(在圖1中右側(cè)面)，用螺栓緊固件等更進(jìn)一步地氣密固定后述的內(nèi)藏偏心旋轉(zhuǎn)(公轉(zhuǎn))自如的圓筒狀滾筒10的由鋁質(zhì)材料構(gòu)成的圓筒狀工作缸11的軸向開口一端。在工作缸11的軸向另一方的開口端(在圖中的右端)，用螺栓緊固件等進(jìn)一步氣密連接固定軸承的一部分的由鋁系材料構(gòu)成的圓盤狀的副軸承12。
并且，上述滾筒10具有外周面的一部分接近工作缸11的圓筒狀內(nèi)周面而旋轉(zhuǎn)的圓筒狀的滾筒本體10a、將該滾筒本體10a的軸向中間部內(nèi)面沿直徑方向整體連接的圓盤狀的加強(qiáng)筋10b，在該加強(qiáng)筋10b上貫穿設(shè)置有與旋轉(zhuǎn)軸3的曲軸部3a嵌合的滑動孔10c，形成滾筒10相對旋轉(zhuǎn)軸3的中心軸0的偏心一定量e的位置在工作缸11內(nèi)旋轉(zhuǎn)(公轉(zhuǎn))。另外，加強(qiáng)筋10b將沿該軸向貫穿的所需直徑的流體穿過孔10d貫穿設(shè)置在滑動孔10c的稍許外周側(cè)。
并且，滾筒10在該滾筒本體10a的主軸承8側(cè)端部(在圖1中是左端部)，貫穿設(shè)置有從該內(nèi)周面向外周面沿壁厚方向(徑向)貫通的流體吸入孔10e。
另外，在滾筒10和副軸承12上設(shè)置有限制該滾筒10一邊自轉(zhuǎn)且在偏心位置一邊旋轉(zhuǎn)(公轉(zhuǎn))的歐氏機(jī)構(gòu)13。
在副軸承12上貫穿設(shè)置有與工作缸11的未作圖示的流體排出室連通的連通孔(省略圖示)，并設(shè)置有與該連通孔相連通的排出管14，形成向未圖示的冷凍循環(huán)等排出流體。
并且，滾筒10在該滾筒本體10a的外周面貫穿設(shè)置有螺旋槽10f。該螺旋槽10f的間距既可從流體吸入孔10e側(cè)向排出管14側(cè)慢慢地縮小形成，進(jìn)行壓縮作用，或者也可形成等間距，進(jìn)行泵作用。在該螺旋槽10f上嵌有出自如的具有彈性的螺旋葉片15，利用螺旋葉片15的螺旋間隔(卷き間)而將工作缸11的內(nèi)周面和滾筒10的外周面之間的環(huán)狀間隙、氣密隔開空間在壓縮流體的多個壓縮室16沿滾筒10的軸向劃分形成。
因此，利用電動機(jī)部4的通電使轉(zhuǎn)子9和旋轉(zhuǎn)軸3一起旋轉(zhuǎn)，一旦該旋轉(zhuǎn)軸3的曲軸部3a偏心旋轉(zhuǎn)，滑動自如地外嵌在該曲軸部3a的滾筒本體10a就在工作缸11內(nèi)的偏心位置進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，由螺旋葉片15隔開的多個壓縮室16內(nèi)的流體從流體吸入孔10e側(cè)朝流體排出口10f側(cè)連續(xù)地被壓送并被壓縮，通過流體排出室從排出管14向冷凍循環(huán)等外部排出。
由此，工作缸11內(nèi)的壓縮室16內(nèi)形成負(fù)壓，所以，來自冷凍循環(huán)的制冷劑等的流體從吸入管7被吸入箱體4內(nèi)，使電動機(jī)定子5a的外周面朝流體吸入孔10e軸向流向圖1中的右方向，通過主軸承8的流體通過孔8b而流入滾筒本體10a的內(nèi)周面?zhèn)龋瑥倪@里再從流體吸入孔10e依次被吸入上述壓縮室16內(nèi)，再次如上所述，在依次被壓縮的同時被壓送到排出管14側(cè)，從流體排出管14排出，以下反復(fù)操作。
于是，如上所述，一旦旋轉(zhuǎn)軸3的曲軸部3a在滾筒10的滑動孔10c內(nèi)偏心旋轉(zhuǎn)，則因與曲軸部3a之間的摩擦力而使?jié)L筒本體10a欲自轉(zhuǎn)，其自轉(zhuǎn)受歐式機(jī)構(gòu)13限制而被變更為公轉(zhuǎn)運動。
因此，根據(jù)該流體機(jī)械1，由于使工作缸11和主、副軸承8、12的外表面的至少一部分向外部露出，故可以使由該露出外表面的散熱的散熱量增大。從而，可以不使用潤滑油地進(jìn)行散熱，即便是在不使用潤滑油的用途上也可使用該流體機(jī)械1。
另外，制冷劑等流體從電動機(jī)部4的箱體6的吸入管7被吸入其箱體6內(nèi)，從副軸承12的排出管14被排向外部為止，流體通過流體機(jī)械1內(nèi)的大致全長，可利用該流體冷卻流體機(jī)械1的內(nèi)部。因此，能夠進(jìn)一步提高流體機(jī)械1的冷卻效果。
此外，由于滾筒10的流體吸入孔10e沿直徑方向使?jié)L筒本體10a的內(nèi)、外周面?zhèn)瓤臻g彼此相連通，故流體通過該流體吸入孔10e而能夠冷卻滾筒本體10a的內(nèi)、外周面。從而能夠進(jìn)一步提高流體機(jī)械1的冷卻效果。
還有，由于工作缸11與主、副軸承8、12由散熱效果高且輕量的鋁質(zhì)材料形成，所以，能夠共同地實現(xiàn)該工作缸11和主、副軸承8、12的冷卻效果的進(jìn)一步提高和輕量化。
圖2是本發(fā)明第2實施形態(tài)的流體機(jī)械1A的縱剖視圖，該流體機(jī)械1A具有的主要特征是，相對上述流體機(jī)械1主要使向外部露出的外部露出表面積增大而進(jìn)一步提高冷卻效果。即，流體機(jī)械1A相對上述流體機(jī)械1，使其電動機(jī)定子5a的外徑擴(kuò)大、形成大直徑定子5b，在該大直徑定子5b的軸向的一端(在圖2中的左端)，用連接螺栓等連接固定軸長比上述箱體6短的短箱體6a的開口端部的發(fā)蘭4b，使大直徑定子5b的外周面向外部露出。
另外，在由鋁質(zhì)材料構(gòu)成的圓筒狀的工作缸11的外周面，通過沿軸向使多個溝槽11b按一定間距并排設(shè)置，從而使多個散熱片11c整體并排設(shè)置在工作缸11的外周面上，由這些散熱片11c使工作缸11的外表面的向外部露出的表面積增大，從而可提高工作缸11的冷卻效果。
并且，在上述旋轉(zhuǎn)軸3上形成使電動機(jī)轉(zhuǎn)子9a的軸向兩端部(在圖2中的左右兩端部)的側(cè)空間相互連通的作為流體通路的所需直徑的連通孔3b。該連通孔3b具有在被固定于電動機(jī)轉(zhuǎn)子9a的旋轉(zhuǎn)軸3的固定側(cè)端部(在圖2中的左端部)、在其軸端開口、且在軸心部沿軸向貫穿設(shè)置所需長度的縱孔3b1；從該縱孔3b1的圖2中的右端部向半徑方向貫穿設(shè)置、在外周面開口的橫孔362，使從吸入管7被吸入短箱體6a的流體通過連通孔3b而引導(dǎo)到主軸承8d側(cè)空間。
并且，工作缸11和圓筒狀主軸承8d之間的接合部J、大直徑定子5b和圓筒狀主軸承8d之間的接合部J、工作缸11和副軸承12之間的接合部J因用套筒接合而形成套筒部，因此，可以提高這些接合部J的氣密性。另外，由于該套筒接合，事先形成在各接合部J的突部和與之氣密嵌合的凹部，所以，能夠提高這些接合部的定位和組裝的作業(yè)性。
另外，在旋轉(zhuǎn)軸3上，在其曲軸部3a的軸向前后，外嵌固定多個平衡器17，實現(xiàn)旋轉(zhuǎn)軸3的旋轉(zhuǎn)運動的順暢化。此外，副軸承12a的旋轉(zhuǎn)自如地支撐旋轉(zhuǎn)軸3的軸端部的滑動孔12b形成有底孔、即盲孔。
采用該流體機(jī)械1A，由于從吸入管7被導(dǎo)入至短箱體6a內(nèi)的流體通過旋轉(zhuǎn)軸3的流體通路的連通孔3b，故能夠冷卻該旋轉(zhuǎn)軸3及固定該旋轉(zhuǎn)軸3的轉(zhuǎn)子9、定子5b等。
另外，由于使電動機(jī)定子5b的外周表面的至少一部分向外部露出，因此，能夠增大從該露出部向外部散熱的散熱量。
由于容納旋轉(zhuǎn)軸3軸端部的副軸承12a的滑動孔12b是盲孔，因此，可以省略將該滑動孔12b的一端用盲板等封閉的工序。
當(dāng)滾筒10的螺旋槽10g是等間距時，被嵌入在該螺旋槽10g內(nèi)的螺旋葉片15也是等間距，由于可以縮小其葉片的螺旋傾角，所以能夠降低其葉片的搖擺變形而提高耐久性。
權(quán)利要求
1.一種流體機(jī)械，具有流體機(jī)構(gòu)部和電動機(jī)部，該流體機(jī)構(gòu)部設(shè)置有在具有螺旋槽的工作缸內(nèi)的偏心位置進(jìn)行旋轉(zhuǎn)的滾筒及在該螺旋槽內(nèi)嵌入有出入自如的螺旋葉片，用旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)驅(qū)動該流體機(jī)構(gòu)部的滾筒的電動機(jī)的電動機(jī)部，其特征在于，上述工作缸和支撐上述旋轉(zhuǎn)軸的軸承的這些外表面的至少一部分露出在外部。
2.如權(quán)利要求1所述的流體機(jī)械，其特征在于，上述電動機(jī)部具有內(nèi)藏電動機(jī)的至少一部分的箱體，在該箱體上形成流體吸入孔，上述軸承具有在上述滾筒的軸向兩端側(cè)分別支撐上述旋轉(zhuǎn)軸的主軸承和副軸承，在該副軸承和上述工作缸的至少一方形成流體排出孔。
3.如權(quán)利要求2所述的流體機(jī)械，其特征在于，上述滾筒形成流體吸入孔以使其內(nèi)外周面?zhèn)缺舜丝臻g沿著徑方向連通。
4.如權(quán)利要求2或3中任一項所述的流體機(jī)械，其特征在于，上述旋轉(zhuǎn)軸使上述電動機(jī)的軸向兩端側(cè)空間彼此相連通，形成通過上述箱體內(nèi)流體的流體通路。
5.如權(quán)利要求2或3中任一項所述的流體機(jī)械，其特征在于，上述工作缸和主、副軸承的至少任意一個，由鋁系材質(zhì)所形成，工作缸的外周面形成散熱片。
6.如權(quán)利要求4所述的流體機(jī)械，其特征在于，上述工作缸和主、副軸承的至少任意一個，由鋁系材質(zhì)所形成，工作缸的外周面形成散熱片。
7.如權(quán)利要求1所述的流體機(jī)械，其特征在于，上述電動機(jī)部，其電動機(jī)的定子的外表面的至少一部分向外部露出。
8.如權(quán)利要求1-3、6或7中任一項所述的流體機(jī)械，其特征在于，上述工作缸和軸承的接合部，及上述電動機(jī)的定子和上述軸承之間的接合部的至少一方由套筒接合。
9.如權(quán)利要求1-3、6或7中任一項所述的流體機(jī)械，其特征在于，上述軸承由盲孔而形成旋轉(zhuǎn)自如地容納旋轉(zhuǎn)軸的軸端部的滑動孔。
10.如權(quán)利要求8所述的流體機(jī)械，其特征在于，上述軸承由盲孔而形成旋轉(zhuǎn)自如地容納旋轉(zhuǎn)軸的軸端部的滑動孔。
11.如權(quán)利要求1-3、6、7或10中任一項所述的流體機(jī)械，其特征在于，上述滾筒按等間距形成上述螺旋槽。
12.如權(quán)利要求9所述的流體機(jī)械，其特征在于，上述滾筒按等間距形成上述螺旋槽。
全文摘要
一種流體機(jī)械,具有流體機(jī)構(gòu)部(2)和電動機(jī)部(4),流體機(jī)構(gòu)部(2)設(shè)有在具有螺旋槽(10g)的工作缸內(nèi)偏心的位置進(jìn)行旋轉(zhuǎn)的滾筒(10)、在該螺旋槽內(nèi)嵌入有出入自由的螺旋葉片(15),電動機(jī)部(4)具有用旋轉(zhuǎn)軸(3)旋轉(zhuǎn)驅(qū)動該流體機(jī)構(gòu)部的滾筒的電動機(jī)(5),支撐工作缸(11)和旋轉(zhuǎn)軸(3)的主、副軸承(8、12)的這些外表面的至少一部分露出在外部。采用本發(fā)明,不使用潤滑油而可散熱且容易維護(hù)。
文檔編號F04B39/06GK1374456SQ0210669
公開日2002年10月16日 申請日期2002年3月4日 優(yōu)先權(quán)日2001年3月5日
發(fā)明者藤原尚義 申請人:東芝開利株式會社