流体机械 【技术领域】
本发明涉及螺旋叶片式的压缩机、泵等的流体机械，尤其涉及未内藏润滑油的半封闭型的流体机械。
背景技术
从前，作为该种螺旋叶片式压缩机的一例子，广为人知的是用于空调机、冰箱等的制冷循环装置上。此类从前的压缩机将压缩制冷剂等流体的流体机构部的螺旋叶片式压缩机构和驱动该压缩机构的电动机容纳在内藏有润滑油的封闭箱体内，形成使受该压缩机构压缩的制冷剂向封闭箱体内一端排出后向制冷循环排出的结构。
因此，该压缩机因润滑油而能够同时进行流体机构部的润滑和冷却。
然而，在象这样的现有地压缩机中，存在着当不使用润滑油时压缩机构难以散热的不良情况。为此，在不能使用润滑油的用途中存在不能使用该压缩机的问题。
鉴于上述问题，本发明目的在于，提供一种不使用润滑油也可以散热、便于维修保养的流体机械。
发明的公开
技术方案1的发明是一种流体机械，具有流体机构部和用旋转轴旋转驱动该流体机构部的滚筒的电动机的电动机部，而流体机构部具有在螺旋槽的工作缸内偏心位置进行旋转的滚筒及在该螺旋槽内出入自如的螺旋叶片，其特征在于，上述工作缸和支撑上述旋转轴的轴承的这些外表面的至少一部分露出在外部。
根据本发明，由于使工作缸和轴承的外表面的至少一部分向外部露出，因此，可以增大该露出外表面散热的散热量。因此，可不使用润滑油而散热，即便在不使用润滑油的用途中也可使用该流体机械。
技术方案2的发明，是在技术方案1所述的流体机械中，上述电动机部具有内藏电动机的至少一部分的箱体，在该箱体上形成流体吸入孔，上述轴承具有在上述滚筒的轴向两端侧分别支撑上述旋转轴的主轴承和副轴承，在该副轴承或上述工作缸上形成流体排出孔。
根据本发明，流体从电动机部的箱体的流体吸入孔被吸入在其箱体内，从工作缸或者轴承的流体排出孔向外部被排出为止，流体在流体机械内通过，因此，能够用该流体冷却流体机械的内部，可以进一步提高流体机械的冷却效果。
技术方案3的发明，是在技术方案2所述的流体机械中，上述滚筒沿直径方向连通其内外周面侧彼此空间而形成流体吸入孔。
根据本发明，由于滚筒的流体吸入孔沿直径方向使滚筒的内外周面侧的空间彼此连通，从而，因流体通过该流体吸入孔而可以冷却滚筒的内、外周面，可以更进一步提高流体机械的冷却效果。
技术方案4的发明，是在技术方案2或3所述的流体机械中，上述旋转轴使上述电动机的轴向两端侧彼此空间连通，形成通过上述箱体内的流体的流体通路。
根据本发明，从流体吸入孔被引入箱体内的流体因通过旋转轴的流体通路，从而能够冷却该旋转轴及固定该旋转轴的转子、定子等。
技术方案5、6的发明，是在技术方案2或3中的任意一项所述的流体机械中，上述工作缸和主、副轴承中的至少任意一个，由铝质材料所形成，在工作缸的外周面形成散热片。
根据本发明，工作缸和轴承散热效果高，并且由于是由轻量的铝质材料所构成，故可以同时实现该工作缸和轴承的冷却效果的进一步的提高和轻量化。尤其，由于在工作缸的外周面设置有散热片，故可以进一步提高工作缸的冷却效果。
技术方案7的发明，是在技术方案1所述的流体机械中，上述电动机部的定子外表面的至少一部分露在外部。
根据本发明，由于电动机定子的外表面的至少一部分露在外部，故可增大从该露出部向外部散热的散热量，可进一步提高流体机械的冷却效果。
技术方案8的发明，是在技术方案1-3、6、7中的任意一项所述的流体机械中，上述工作缸和轴承之间的接合部，或者上述电动机的定子与上述轴承之间的接合部利用套筒接合而连接。
根据本发明，由于工作缸和轴承之间的接合部、或者电动机定子和轴承之间的接合部由于是利用套筒接合连接的，因此，在可提高这些接合部的气密性的基础上，可以提高定位和组装的作业性。
技术方案9的发明，是在技术方案1-3、6、7中的任意一项所述的流体机械中，上述轴承利用盲孔而形成旋转自如地容纳旋转轴的轴端部的滑动孔。
根据本发明，由于容纳旋转轴的轴端部的滑动孔是盲孔，故可以省略用盲板等封住该滑动孔一端的工序。
技术方案9的发明，是在技术方案1-8中的任意一项所述的流体机械中，上述滚筒按等间距形成上述螺旋槽。
根据本发明，由于滚筒的螺旋槽是等间距，故被嵌入在该螺旋槽内的螺旋叶片也是等间距，且由于可以缩小其叶片的螺旋倾角，故能够降低该叶片的摇摆变形，提高耐久性。
如上所述，根据本发明，由于使工作缸和轴承的外表面的至少一部分向外部露出，因此，可以增加由该露出外表面散热的散热量。为此，可不使用润滑油而散热，即便是在不使用润滑油的用途上也可使用该流体机械。
附图的简单说明
图1是本发明第1实施形态的流体机械的纵剖视图。
图2是本发明第2实施形态的流体机械的纵剖视图。
发明的实施形态
以下，根据图1和图2说明本发明的实施形态。在这些图中，对于相同或者相当部分标上同一的符号。
图1是本发明一实施形态的流体机械1的纵剖视图。如图1所示，该流体机械1是适用于例如作为空调机、冰箱等的冷冻循环装置的压缩机、泵等的流体机械。
流体机械1具有压缩制冷剂等流体的压缩机构、或者将流体从后述的吸入口向排出口压送的泵机构等的流体机构部2、用旋转轴3的旋转力驱动该流体机构部2的电动机部4。
电动机部4将电动机5容纳在带盖圆筒状的箱体6内，在该箱体6的轴向一端(在图中为左端)的盖部，设置有同该箱体6的内部连通的吸入管7。电动机5的定子5a固定在轴承的一部分、即由铝质材料构成的圆盘状的主轴承8上。另外，在主轴承8的一面(在图1中的左侧面)的外周缘部用螺栓等紧固件气密地连接固定箱体6的开口端部的发兰。此外，主轴承8的中央部形成使被同心固定在电动机5的转子9上的旋转轴3向轴向贯通的贯通部8a，在旋转自如地支撑旋转轴3的轴承部8a上形成该贯通部8a。另外，主轴承8将沿该轴向贯通的流体通过孔8b穿通设置在轴承部8a的稍许外周侧。
并且，在该主轴承8的背面(在图1中右侧面)，用螺栓紧固件等更进一步地气密固定后述的内藏偏心旋转(公转)自如的圆筒状滚筒10的由铝质材料构成的圆筒状工作缸11的轴向开口一端。在工作缸11的轴向另一方的开口端(在图中的右端)，用螺栓紧固件等进一步气密连接固定轴承的一部分的由铝系材料构成的圆盘状的副轴承12。
并且，上述滚筒10具有外周面的一部分接近工作缸11的圆筒状内周面而旋转的圆筒状的滚筒本体10a、将该滚筒本体10a的轴向中间部内面沿直径方向整体连接的圆盘状的加强筋10b，在该加强筋10b上贯穿设置有与旋转轴3的曲轴部3a嵌合的滑动孔10c，形成滚筒10相对旋转轴3的中心轴0的偏心一定量e的位置在工作缸11内旋转(公转)。另外，加强筋10b将沿该轴向贯穿的所需直径的流体穿过孔10d贯穿设置在滑动孔10c的稍许外周侧。
并且，滚筒10在该滚筒本体10a的主轴承8侧端部(在图1中是左端部)，贯穿设置有从该内周面向外周面沿壁厚方向(径向)贯通的流体吸入孔10e。
另外，在滚筒10和副轴承12上设置有限制该滚筒10一边自转且在偏心位置一边旋转(公转)的欧氏机构13。
在副轴承12上贯穿设置有与工作缸11的未作图示的流体排出室连通的连通孔(省略图示)，并设置有与该连通孔相连通的排出管14，形成向未图示的冷冻循环等排出流体。
并且，滚筒10在该滚筒本体10a的外周面贯穿设置有螺旋槽10f。该螺旋槽10f的间距既可从流体吸入孔10e侧向排出管14侧慢慢地缩小形成，进行压缩作用，或者也可形成等间距，进行泵作用。在该螺旋槽10f上嵌有出自如的具有弹性的螺旋叶片15，利用螺旋叶片15的螺旋间隔(卷き間)而将工作缸11的内周面和滚筒10的外周面之间的环状间隙、气密隔开空间在压缩流体的多个压缩室16沿滚筒10的轴向划分形成。
因此，利用电动机部4的通电使转子9和旋转轴3一起旋转，一旦该旋转轴3的曲轴部3a偏心旋转，滑动自如地外嵌在该曲轴部3a的滚筒本体10a就在工作缸11内的偏心位置进行旋转，由螺旋叶片15隔开的多个压缩室16内的流体从流体吸入孔10e侧朝流体排出口10f侧连续地被压送并被压缩，通过流体排出室从排出管14向冷冻循环等外部排出。
由此，工作缸11内的压缩室16内形成负压，所以，来自冷冻循环的制冷剂等的流体从吸入管7被吸入箱体4内，使电动机定子5a的外周面朝流体吸入孔10e轴向流向图1中的右方向，通过主轴承8的流体通过孔8b而流入滚筒本体10a的内周面侧，从这里再从流体吸入孔10e依次被吸入上述压缩室16内，再次如上所述，在依次被压缩的同时被压送到排出管14侧，从流体排出管14排出，以下反复操作。
于是，如上所述，一旦旋转轴3的曲轴部3a在滚筒10的滑动孔10c内偏心旋转，则因与曲轴部3a之间的摩擦力而使滚筒本体10a欲自转，其自转受欧式机构13限制而被变更为公转运动。
因此，根据该流体机械1，由于使工作缸11和主、副轴承8、12的外表面的至少一部分向外部露出，故可以使由该露出外表面的散热的散热量增大。从而，可以不使用润滑油地进行散热，即便是在不使用润滑油的用途上也可使用该流体机械1。
另外，制冷剂等流体从电动机部4的箱体6的吸入管7被吸入其箱体6内，从副轴承12的排出管14被排向外部为止，流体通过流体机械1内的大致全长，可利用该流体冷却流体机械1的内部。因此，能够进一步提高流体机械1的冷却效果。
此外，由于滚筒10的流体吸入孔10e沿直径方向使滚筒本体10a的内、外周面侧空间彼此相连通，故流体通过该流体吸入孔10e而能够冷却滚筒本体10a的内、外周面。从而能够进一步提高流体机械1的冷却效果。
还有，由于工作缸11与主、副轴承8、12由散热效果高且轻量的铝质材料形成，所以，能够共同地实现该工作缸11和主、副轴承8、12的冷却效果的进一步提高和轻量化。
图2是本发明第2实施形态的流体机械1A的纵剖视图，该流体机械1A具有的主要特征是，相对上述流体机械1主要使向外部露出的外部露出表面积增大而进一步提高冷却效果。即，流体机械1A相对上述流体机械1，使其电动机定子5a的外径扩大、形成大直径定子5b，在该大直径定子5b的轴向的一端(在图2中的左端)，用连接螺栓等连接固定轴长比上述箱体6短的短箱体6a的开口端部的发兰4b，使大直径定子5b的外周面向外部露出。
另外，在由铝质材料构成的圆筒状的工作缸11的外周面，通过沿轴向使多个沟槽11b按一定间距并排设置，从而使多个散热片11c整体并排设置在工作缸11的外周面上，由这些散热片11c使工作缸11的外表面的向外部露出的表面积增大，从而可提高工作缸11的冷却效果。
并且，在上述旋转轴3上形成使电动机转子9a的轴向两端部(在图2中的左右两端部)的侧空间相互连通的作为流体通路的所需直径的连通孔3b。该连通孔3b具有在被固定于电动机转子9a的旋转轴3的固定侧端部(在图2中的左端部)、在其轴端开口、且在轴心部沿轴向贯穿设置所需长度的纵孔3b1；从该纵孔3b1的图2中的右端部向半径方向贯穿设置、在外周面开口的横孔362，使从吸入管7被吸入短箱体6a的流体通过连通孔3b而引导到主轴承8d侧空间。
并且，工作缸11和圆筒状主轴承8d之间的接合部J、大直径定子5b和圆筒状主轴承8d之间的接合部J、工作缸11和副轴承12之间的接合部J因用套筒接合而形成套筒部，因此，可以提高这些接合部J的气密性。另外，由于该套筒接合，事先形成在各接合部J的突部和与之气密嵌合的凹部，所以，能够提高这些接合部的定位和组装的作业性。
另外，在旋转轴3上，在其曲轴部3a的轴向前后，外嵌固定多个平衡器17，实现旋转轴3的旋转运动的顺畅化。此外，副轴承12a的旋转自如地支撑旋转轴3的轴端部的滑动孔12b形成有底孔、即盲孔。
采用该流体机械1A，由于从吸入管7被导入至短箱体6a内的流体通过旋转轴3的流体通路的连通孔3b，故能够冷却该旋转轴3及固定该旋转轴3的转子9、定子5b等。
另外，由于使电动机定子5b的外周表面的至少一部分向外部露出，因此，能够增大从该露出部向外部散热的散热量。
由于容纳旋转轴3轴端部的副轴承12a的滑动孔12b是盲孔，因此，可以省略将该滑动孔12b的一端用盲板等封闭的工序。
当滚筒10的螺旋槽10g是等间距时，被嵌入在该螺旋槽10g内的螺旋叶片15也是等间距，由于可以缩小其叶片的螺旋倾角，所以能够降低其叶片的摇摆变形而提高耐久性。