CN108934174B - 螺杆流体机械 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种螺杆流体机械，其抑制油与从吸入口吸入的气体的主流混合，从而能够降低吸气加热，且具有高能效和高性能。在外壳(4)的中间部(4A)形成供阳转子(5)的阳转子轴(5b)贯通的阳贯通孔(4b)、供阴转子(6)的阴转子轴(6b)贯通的阴贯通孔(4c)、位于阳贯通孔(4b)及阴贯通孔(4c)的下侧且用于从马达(14)侧向阳转子5及阴转子(6)侧吸入气体的吸入口(10)、以及与阳贯通孔(4b)及阴贯通孔(4c)连通且用于向马达(14)侧返回润滑了轴支撑机构(12a、13a)的油的排油通路部(20)，使润滑了轴支撑机构(12a、13a)的油经由阳油通路(17d)及阴油通路(17e)流入排油通路部(20)，且从吸入口(10)的水平方向的端缘(10b)向马达(14)侧流入。

Description

螺杆流体机械

技术领域

本发明涉及使用HFC类、HFO类等制冷剂、空气、二氧化碳等天然制冷剂以及其它压缩性气体的螺杆流体机械。

背景技术

螺杆流体机械作为冷冻空调用压缩机、空气压缩机被广泛普及。社会上对以空调机、冷却器、冷冻机为代表的热泵设备的主要构成设备和节能的需求极其强烈，且高能效、高性能越来越重要。

现有的螺杆流体机械构成为，对能够旋转地支撑阳转子及阴转子的转子轴的轴支撑机构进行了润滑的油沿阳转子及阴转子侧的壁面流入吸入口，且在与从吸入口吸入的气体的主流混合后返回贮油槽。

发明内容

发明所要解决的课题

但是，在现有的螺杆流体机械的回油结构中，油与从吸入口吸入的气体的主流混合，因此，在气体与油之间进行热交换，使吸气加热增大，降低压缩效率。

因此，本发明的目的在于提供一种螺杆流体机械，其能够抑制油与从吸入口吸入的气体的主流混合，从而降低吸气加热，且具有高能效和高性能。

用于解决课题的方案

为了解决上述课题，本发明的一方案的螺杆流体机械具备：阳转子及阴转子，它们边相互啮合边旋转；轴支撑机构，其将上述阳转子及上述阴转子的驱动轴支撑为能够旋转；驱动机构，其驱动上述阳转子及上述阴转子；外壳，其收纳上述阳转子、上述阴转子、上述轴支撑机构以及上述驱动机构；以及供油机构，其向上述轴支撑机构供给油，上述外壳具有位于上述驱动机构与上述阳转子及上述阴转子之间的中间部，在上述中间部形成有：阳贯通孔，其供上述阳转子的驱动轴贯通；阴贯通孔，其供上述阴转子的驱动轴贯通；吸入口，其用于从上述驱动机构侧向上述阳转子及上述阴转子侧吸入气体；以及排油通路部，其与上述阳贯通孔及上述阴贯通孔连通且用于使润滑了上述轴支撑机构的油向上述驱动机构侧返回，构成为使润滑了上述轴支撑机构的油经由上述排油通路部以避开沿上述吸入口通过的气体的方式从上述吸入口向上述驱动机构侧返回。

发明效果

根据本发明，能够提供一种螺杆流体机械，其能够抑制油与从吸入口吸入的气体的主流混合，从而降低吸气加热，且具有高能效和高性能。

附图说明

图1表示第一实施方式的螺杆流体机械的水平剖视图。

图2表示第一实施方式的螺杆流体机械的沿图1的A－A线的剖视图。

图3表示第一实施方式的螺杆流体机械的沿图1的B－B线的剖视图。

图4表示第一实施方式的螺杆流体机械的沿图1的C－C线的剖视图。

图5表示第一实施方式的螺杆流体机械的沿图4的D－D线的剖视图。

图6表示第二实施方式的螺杆流体机械的沿图1的C－C线的剖视图。

图7表示第三实施方式的螺杆流体机械的沿图1的C－C线的剖视图。

具体实施方式

以下，参照附图，对本发明的第一实施方式的螺杆流体机械1进行说明。

参照图1～4，对螺杆流体机械1的整体结构进行说明。

图1是本实施方式的螺杆流体机械1的水平剖视图，图2示出了第一实施方式的螺杆流体机械1的沿图1的A－A线的剖视图。图3示出了第一实施方式的螺杆流体机械1的沿图1的B－B线的剖视图。图4示出了第一实施方式的螺杆流体机械1的沿图1的C－C线的剖视图。

如图1所示，螺杆流体机械1具备压缩部2、驱动部3以及收纳压缩部2及驱动部3的外壳4。如图1、2所示，螺杆流体机械1将从形成于外壳4的吸入端口15吸入螺杆流体机械1内的气体在通过马达14后，从形成有中间部4A的工作室的吸入口10吸入工作室。然后，将吸入的气体压缩，且经由工作室的吐出口11从吐出端口16向螺杆流体机械1的外部吐出。

压缩部2具备：由配设于驱动部3的作为驱动机构的马达14旋转驱动的阳转子5；边与阳转子5相互啮合边旋转的阴转子6；收纳这些阳转子5及阴转子6的外壳4；轴支撑机构12a、12b、13a、13b；吸入侧轴支撑机构的供油机构17；以及吐出侧轴支撑机构的供油机构(未图示)。

阳转子5及阴转子6分别具备作为旋转轴的阳转子轴5b、阴转子轴6b。吸入侧轴支撑机构12a由支撑阳转子5的阳转子轴5b的吸入侧的两个滚子轴承构成，吐出侧轴支撑机构12b由支撑阳转子5的阳转子轴5b的吐出侧的滚子轴承和滚珠轴承构成。吸入侧轴支撑机构13a由支撑阴转子6的阴转子轴6b的吸入侧的滚子轴承构成，吐出侧轴支撑机构13b由支撑阴转子6的阴转子轴6b的吐出侧的滚子轴承和滚珠轴承构成。

外壳4具备位于压缩部2与驱动部3之间的中间部4A。在中间部4A形成有阳贯通孔4b、阴贯通孔4c、吸入口10以及排油通路部20。在阳贯通孔4b贯通阳转子5的阳转子轴5b，而形成阳油通路17d。在阴贯通孔4c贯通阴转子6的阴转子轴6b，而形成阳油通路17e。吸入口10位于阳贯通孔4b及阴贯通孔4c的下侧，且具有水平方向上的端缘10a、10b。另外，吸入口10在阳转子5侧较宽地开口，相反地，向阴转子6侧较窄地开口。

工作室由阳转子5及阴转子6的齿槽5a、6a、外壳4的内腔(在各转子的径向上相对的壁面)7、外壳4的吸入端面8以及外壳4的吐出端面9形成多个。在此，图1所示的外壳4作为一例示出为一体构造，但是也可以是将压缩部2与驱动部3之间、压缩部2通过配设阳阴转子的吐出侧轴支撑机构的外壳部分割而成的分割构造等。

接下来，对供油机构17的结构详细地进行说明。

在外壳4，作为向阳转子5的吸入侧轴支撑机构12a和阴转子6的吸入侧轴支撑机构13a的供油路径，形成有供油主路径17a和供油分支路17b。供油例如使用将在油分离器(未图示)等分离出的油利用压力差供给的方法，但是也可以是其它方法。在阳转子5侧，从供油主路径17a向吸入侧轴支撑机构12a供给的油通过防止向马达14侧漏油的密封部件17c而不会向马达14侧流出，而且在润滑吸入侧轴支撑机构12a后，流出至通过阳转子5的阳转子轴5b贯通中间部4A的阳贯通孔4b而形成的阳油通路17d。在阴转子6侧，从供油分支路17b供给至吸入侧轴支撑机构13a的油在润滑吸入测轴支撑机构13a后，流出至通过阴转子6的阴转子轴6b贯通中间部4A的阴贯通孔4c而形成的阴油通路17e。

使用图4、5，对用于从阳油通路17d、阴油通路17e向贮油槽21引导油的排油通路部20进行说明。

图5示出了第一实施方式的螺杆流体机械1的沿图4的D－D线的剖视图。

如图4、5所示，在中间部4A的吸入端面8形成有工作室的吸入口10和将吸入端面8向转子相反侧挖掘而成的阳转子侧的阳吸入槽18a及阴转子侧的阴吸入槽18b。另外，在中间部4A形成有排油通路部20。

吸入口10形成于阳转子轴5a及阴转子轴6b的下侧。阳吸入槽18a、阴吸入槽18b分别以沿阳转子轴5a、阴转子轴6b的外周的一部分(外侧部分)的方式形成。而且，吸入口10与阳吸入槽18a的边界19a位于图4中的阴转子轴6b的下部的右侧，吸入口10与阴吸入槽18b的边界19b位于阴转子轴6b的正下方。此外，边界19a、19b相当于吸入口10的水平方向上的端缘10a、10b。

排油通路部20由连通路20a、排出路20b、插头20c以及排出槽20d构成。连通路20a、排出路20b以及排出槽20d沿水平方向延伸，通过对外壳4利用钻机进行一次加工而形成，插头20c将外壳4的外表面的孔封闭。连通路20a连接阳油通路17d的下部和阴油通路17e的下部。排出路20b连接阴油通路17e的下部和阴吸入槽18b。即，排出路20b连通于阴贯通孔4c，向远离阳贯通孔4b的一侧延伸，且在阴吸入槽18b开口。因为将排油通路部20加工成大口径的孔，所以通过切削阴吸入槽18b的底面形成排出槽20d。因此，在将排油通路部20加工成小口径的孔的情况下，不形成排出槽20d。

对吸入侧轴支撑机构12a进行润滑而流入到阳油通路17d的油的大部分流入连通路20a，并沿水平方向流动，流出至阴油通路17e，且在阴油通路17e与润滑了吸入测轴支撑机构13a的油汇流，汇流后的油的大部分通过排出路20b而沿水平方向流动，且向阴吸入槽18b排出。排出至阴吸入槽18b的油沿阴吸入槽18b下落，从吸入口10的端缘10b向位于马达14侧的贮油槽21流入。这样，润滑了吸入侧轴支撑机构12a、13a的油构成为，在通过排油通路部20沿相对于铅垂方向交叉的方向(本实施方式中，水平方向)流动后，从吸入口10的端缘10b流向马达14侧。

由此，润滑了吸入侧轴支撑机构12a、13a的油沿形成吸入口10的端缘10b的壁返回马达14侧，因此，能够抑制油与从吸入口10吸入的吸气体的主流混合，能够降低吸气加热。由此，能够实现具有高能效和高性能的螺杆流体机械1。

另外，使润滑了吸入侧轴支撑机构12a、13a的油通过排油通路部20而沿相对于铅垂方向交叉的方向(本实施方式中为水平方向)流动，并沿阴吸入槽18b下落，还增加了在阴吸入槽18b作为油膜存在，由此能够通过与外壳4的热交换而降低油的温度。其结果，能够降低从吸入口10吸入的气体的加热。

另外，排油通路部20的连通路20a连通阳贯通孔4b和阴贯通孔4c，排油通路部20的排出路20b构成为，连通于阴贯通孔4c且向远离阳贯通孔4b的一侧延伸。因此，能够通过利用钻机对外壳4进行一次加工形成连通路20a及排出路20b，因此能够容易地形成连通路20a及排出路20b。

另外，马达14旋转驱动阳转子5，排出路20b连通于阴贯通孔4c，且向远离阳贯通孔4b的一侧延伸。在吸入口10的不设置马达14的一侧随着外壳4的小型化而开口变窄，因此通过构成为将排出路20b从阴贯通孔4c向远离阳贯通孔4b的一侧延伸，从而能够加长从排出路20b的出口到吸入口10的距离，降低油的温度。因此，能够降低从吸入口10吸入的气体的加热。

接下来，参照图6，对本发明的第二实施方式的螺杆流体机械1进行说明。对于与第一实施方式的螺杆流体机械1相同的部件，标注相同的参照编号，省略说明，仅对不同的部分进行说明。

图6示出了第二实施方式的螺杆流体机械1的沿图1的C－C线的剖视图。

如图6所示，吸入口10位于阳转子轴5b及阴转子轴6b的中央，相对于与纸面正交的面，形成对称的形状。在中间部4A，取代排油通路部20，形成阳排油通路部50及阴排油通路部51，且未形成连接阳油通路17d的下部和阴油通路17e的下部的连通路20a。

阳排油通路部50由阳排出路50a、插头50b以及排出槽50c构成。阳排出路50a及排出槽50c沿水平方向延伸，通过钻机对外壳4的加工而形成，插头50b将外壳4的外表面的孔封闭。阳排出路50a连接阳油通路17d的下部和阳吸入槽18a。即，阳排出路50a与阳贯通孔4b连通，向远离阴贯通孔4c的一侧延伸，且在阳吸入槽18a开口。因为将阳排油通路部50加工成大口径的孔，所以通过切削阳吸入槽18a的底面而形成排出槽50c。

阴排油通路部51由阴排出路51a、插头51b以及排出槽51c构成。阴排出路51a及排出槽51c沿水平方向延伸，通过钻机对外壳4的加工而形成，插头51b将外壳4的外表面的孔封闭。阴排出路51a连接阴油通路17e的下部和阴吸入槽18b。即，阴排出路51a与阴贯通孔4c连通，向远离阳贯通孔4b的一侧延伸，且在阴吸入槽18b开口。因为将阴排油通路部51加工成大口径的孔，因此通过切削阴吸入槽18b的底面形成排出槽51c。

润滑了吸入侧轴支撑机构12a并流入阳油通路17d的油的大部分通过阳排出路50a沿水平方向流动，并向阳吸入槽18a排出。排出至阳吸入槽18a的油沿阳吸入槽18a下落，从吸入口10的端缘10a流入位于马达14侧的贮油槽21。这样，润滑了吸入侧轴支撑机构12a的油构成为，通过阳排油通路部50沿相对于铅垂方向交叉的方向(本实施方式中为水平方向)流动后，从吸入口10的端缘10a流向马达14侧。

另外，润滑了吸入侧轴支撑机构13a并流入阴油通路17e的油的大部分通过阴排出路51a并沿水平方向流动，且向阴吸入槽18b排出。排出至阴吸入槽18b的油沿阴吸入槽18b下落，从吸入口10的端缘10b流入位于马达14侧的贮油槽21。这样，润滑了吸入侧轴支撑机构13a的油构成为，通过阴排油通路部51，沿相对于铅垂方向交叉的方向(本实施方式中为水平方向)流动后，从吸入口10的端缘10b流向马达14侧。

根据本实施方式的螺杆流体机械1，具有阳转子5侧的阳排油通路部50和阴转子6侧的阴排油通路部51，因此能够使油从吸入口10的两端缘10a、10b通过，因此能够抑制吸入气体与油的热交换。由此，能够实现降低吸气加热且具有高能效和高性能的螺杆流体机械1。

接下来，参照图7，对本发明的第三实施方式的螺杆流体机械1进行说明。对于与第一实施方式的螺杆流体机械1相同的部件，标注相同的参照编号，省略说明，且仅说明不同的部分。

图7示出了第三实施方式的螺杆流体机械1的沿图1的C－C线的剖视图。

如图7所示，在形成阴吸入槽18b的面且位于阴转子6的阴转子轴6b的下侧的部分形成有将油排出至比吸入口10靠下侧的排油退避槽40。

由此，从比吸入口10靠下侧使油返回，因此能够进一步抑制油与从吸入口10吸入的气体的主流混合，能够进一步降低吸气加热。由此，能够实现具有更高能效和高性能的螺杆流体机械1。

此外，本发明不限定于上述的实施例。本领域技术人员在本发明的范围内能够进行各种追加、变更等。

例如，由马达14驱动阳转子5，但是也可以驱动阴转子6。该情况下，也可以将排油通路部20不形成于阴油通路17e侧，而形成于阳油通路17d。另外，也可以在第二实施方式的阳吸入槽18a及阴吸入槽18b双方形成排油退避槽40。

符号说明

1—螺杆流体机械，4—外壳，4A—中间部，4b—阳贯通孔，4c—阴贯通孔，5—阳转子，5b—阳转子轴，6—阴转子，6b—阴转子轴，8—端面，10—吸入口，10a、10b—端缘，12a、13a—吸入侧轴支撑机构，14—马达，17—供油机构，17d—阳油通路，17e—阴油通路，18a—阳吸入槽，18b—阴吸入槽，20—排油通路部，20a—连通路，20b—排出路，50—阳排油通路部，50a—阳排出路，51—阴排油通路部，51a—阴排出路。

Claims (8)

1.一种螺杆流体机械，其特征在于，具备：

阳转子及阴转子，它们边相互啮合边旋转；

轴支撑机构，其将上述阳转子及上述阴转子的驱动轴支撑为能够旋转；

驱动机构，其驱动上述阳转子及上述阴转子；

外壳，其收纳上述阳转子、上述阴转子、上述轴支撑机构以及上述驱动机构；以及

供油机构，其向上述轴支撑机构供给油，

上述外壳具有位于上述驱动机构与上述阳转子及上述阴转子之间的中间部，

在上述中间部形成有：阳贯通孔，其供上述阳转子的驱动轴贯通；阴贯通孔，其供上述阴转子的驱动轴贯通；吸入口，其用于从上述驱动机构侧向上述阳转子及上述阴转子侧吸入气体；以及排油通路部，其与上述阳贯通孔及上述阴贯通孔连通且用于使润滑了上述轴支撑机构的油向上述驱动机构侧返回，

构成为使润滑了上述轴支撑机构的油经由上述排油通路部以避开沿上述吸入口通过的气体的方式从上述吸入口向上述驱动机构侧返回，

上述吸入口位于上述阳贯通孔及上述阴贯通孔的下侧，

使润滑了上述轴支撑机构的油经由阳油通路及阴油通路流入上述排油通路部，并从上述吸入口的水平方向的端缘向上述驱动机构侧流入，其中该阳油通路是通过上述阳转子的驱动轴贯通上述阳贯通孔而形成的，该阴油通路是通过上述阴转子的驱动轴贯通上述阴贯通孔而形成的。

2.根据权利要求1所述的螺杆流体机械，其特征在于，

上述排油通路部构成为沿相对于铅垂方向交叉的方向流通油。

3.根据权利要求1或2所述的螺杆流体机械，其特征在于，

上述排油通路部具有：连通路，其连通上述阳贯通孔和上述阴贯通孔；以及排出路，其与上述阳贯通孔连通且向远离上述阴贯通孔的一侧延伸或与上述阴贯通孔连通且向远离上述阳贯通孔的一侧延伸。

4.根据权利要求3所述的螺杆流体机械，其特征在于，

在上述驱动机构旋转驱动上述阳转子的情况下，上述排出路与上述阴贯通孔连通且向远离上述阳贯通孔的一侧延伸，

在上述驱动机构旋转驱动上述阴转子的情况下，上述排出路与上述阳贯通孔连通且向远离上述阴贯通孔的一侧延伸。

5.根据权利要求3所述的螺杆流体机械，其特征在于，

在上述中间部的上述阳转子及上述阴转子侧的端面形成有：阳吸入槽，其沿着上述阳转子的驱动轴外周的一部分且与上述吸入口的水平方向的一方的端部连通；以及阴吸入槽，其沿着上述阴转子的驱动轴的外周的一部分且与上述吸入口的水平方向的另一方的端部连通，

上述排油通路部的上述排出路在上述阳吸入槽或上述阴吸入槽开口。

6.根据权利要求1或2所述的螺杆流体机械，其特征在于，

上述排油通路部具有：阳排出路，其与上述阳贯通孔连通且向远离上述阴贯通孔的一侧延伸；以及阴排出路，其与上述阴贯通孔连通且向远离上述阴贯通孔的一侧延伸。

7.根据权利要求6所述的螺杆流体机械，其特征在于，

在上述中间部的上述阳转子及上述阴转子侧的端面形成有：阳吸入槽，其沿着上述阳转子的驱动轴的外周的一部分且与上述吸入口的水平方向的一方的端部连通；以及阴吸入槽，其沿着上述阴转子的驱动轴的外周的一部分且与上述吸入口的水平方向的另一方的端部连通，

上述阳排出路在上述阳吸入槽开口，上述阴排出路在上述阴吸入槽开口。

8.根据权利要求5或7所述的螺杆流体机械，其特征在于，

在形成上述阳吸入槽和/或上述阴吸入槽的面且位于上述阳转子和/或上述阴转子的转子轴的下侧的部分形成有排油退避槽，该排油退避槽将油向比吸入口靠下侧排出。