本发明涉及用于压缩可压缩气体如冷冻剂的密闭式旋转压缩机。本发明特别涉及此类压缩机的改进，即在压缩机滑动叶片的吸气侧施加偏压力来抵销由于压缩室内压力差而产生于叶片进入气缸一段的横向力。 本发明所述之密闭式压缩机用于电冰箱、冷冻机、空调设备及同类的家用电器。它一般包括一个密闭的外套或机壳、一个压缩机气缸体和一个开动压缩机的驱动电机。压缩机气缸包括一个轴向气缸，里面有一个套于曲轴偏心部分的辊套。曲轴的支承可用一个或多个轴承，例如一个主轴承和一个外端轴承。压缩机通常也作为气缸体的端板使气缸形成一个辊套在内旋转的压缩室。压缩机气缸体还包括一个轴向槽，叶片在里面往复滑动，叶片的端部贴接辊套的圆周，将压缩室分为一个高压侧或排气侧和一个低压侧或吸气侧。
工作时气体被吸入压缩室的吸气侧，经压缩后从压缩室高压侧和压缩机机壳之间的排气通道排出。此类压缩机尤以排气量较大者在工作时叶片受到一个值得重视的，侧面或横向的力，特别是在叶片伸入压缩室的那一段。这种力是由于叶片一个面上的高排气压力和其另一个面上的吸气压力而形成的。此种横向力经叶片传往叶片槽壁，尤其是吸气侧叶片槽壁一边的气缸边缘。其结果是叶片的磨损集中在该处。因此希望能做到减小这种横向力和由其造成的叶片和叶片槽的磨损。其次，由于加工的压缩机零件公差精密，因此希望叶片有良好的润滑以减小磨损和摩擦力，并且延长压缩机的寿命。
在有关压缩机叶片润滑的先有技术中曾经提出过多种方式。1984年11月13日提交并转让予本发明之受让人的美国专利申请670，307公开过一种方式，它是在气缸体叶片槽的两个侧壁各开一条沟。沟经外置轴承上的连接通道通往曲轴的一个轴向孔。曲轴底端有一个浸入油池的油泵。油被向上吸入曲轴并泵出，经连接通道进入叶片槽沟。这种方法是靠正压力不停地向压缩机叶片供油以润滑。但是，由于叶片两侧槽沟的油压相等，所以在叶片上形成的力就互相抵销了。压缩室吸气和排气侧压力差所产生的横向力也就不能用这种润滑方式来抵销。
另一个公开压缩机润滑方式的先有技术专利是美国专利2，883，101。该专利公开的是沟开在压缩机叶片而非叶片槽上面。油从油池向上被泵至压缩机气缸体的上方，然后靠重力向下经叶片槽侧的一个开口进入叶片沟。叶片往复滑动时靠叶片沟将油送入压缩室。因此这种方式不靠正压力向叶片沟供油，并且不能产生偏压力来抵销叶片上的横向力。
美国专利3，513，476承认由于高压气体和低压气体之间的压力差使叶片受到横向力和尤其造成的叶片和叶片槽磨损。解决此问题的办法是开两条叶片槽沟，叶片的每侧各一，但相对一条与叶片纵轴成直角的线而言，两条沟的位置不对称。叶片排气侧的沟靠近气缸，而叶片吸气侧的沟则远离气缸。藉曲轴外表面上的螺旋向沟供油，油靠重力越过隆起部分流进一穿孔由此再进入油沟。
迄今另一个承认压缩机滑动叶片上有横向力的先有技术专利美国专利3，813，193。该专利提出的办法是在叶片槽内开四条沟，分别通向高压气体区和低压气体区以平衡作用于叶片的横向力。
在这些先有技术之诸办法中，尚无一种可十全十美解决叶片上不平衡横向力的问题而又同时能润滑叶片。因此当务之急是提出一个极简单，成本低且有效的解决办法。其次希望在压缩机叶片吸气侧产生一个偏压力又同时润滑叶片。再次希望产生一个比较稳定的偏压力。
为此本发明提出了一种改进的旋转压缩机，以克服上述先有技术中旋转压缩机的缺点。本发明之压缩机包括一个高边的机壳，一个机壳内的油池，一个具有叶片槽的气缸体以及一个在槽内往复滑动的叶片。叶片吸气侧之叶片槽壁有一沟。沟经连接通道与油池直接相通。由于沟的位置如此布置，使得其压力因经过叶片的泄漏而基本上与压缩室吸气侧相同，油将藉壳内的高压力从油池经连接通道进入油沟。压力油向叶片施加液压，因而部分抵销了由气体压力差造成并作用于叶片进入气缸的一段上的横向力。而且油可以帮助润滑并密封槽内之叶片，所以减小了泄漏，叶片缝和叶片磨损，压缩机因降低了摩擦力而提高了效率。压缩机曲轴或用立式或用卧式，两者的唯一区别是向叶片槽油沟供油的连接通道在卧式曲轴压缩机上是径向通过端板，而在立式曲轴压缩机上是轴向通过端板。
本发明的第一个优点是降低了密闭式旋转压缩机叶片上的不平衡力，并随之降低了叶片和叶片槽的磨损。
本发明的第二个优点是叶片槽压力沟直接从油池供油，结构简单而有效。
本发明的第三个优点是油池可以连续不断地向叶片槽沟供油。
在本发明的一种形式中，包括一种密闭式旋转压缩机，它具有一个机壳，一个机壳内的油池，一个可旋转的曲轴，一个气缸体以及一个在气缸体壁内的径向槽。一个叶片在槽内往复滑动。一个装置于气缸孔内并与曲轴可运转地连接以压缩缸内气体。还提供了将压缩气体排向机壳的装置。叶片将气缸分为一个高压室和一个吸气室。所提供的向叶片侧施加一个力的装置包括一个在叶片吸气侧的槽壁上开的单面腔，它靠泄漏与气缸的吸气侧相通。提供了一个连接通道从油池向腔直接供油。
在本发明的另一一种形式中，提供了一种密闭式旋转压缩机，它包括有一个机壳，机壳内的一个油池，一个曲轴，一个支承曲轴的轴承以及一个在曲轴上用来润滑轴承的油泵。气缸体内有一个压缩室和一个在气缸体壁中一个轴向槽内滑动的滑动叶片。叶片藉曲轴之转动而往复，其一端因而进入压缩冷冻剂的压缩室。用一个端板构成压缩室的端壁。气缸体位于轴承和端板之间。叶片吸气侧的槽壁上有一条轴向沟。沟延伸至气缸体的两个端面，端板和轴承封闭沟的两端开口，因而叶片、端板、轴承和沟形成一个靠近叶片的密闭压力腔。一条通道直通压力腔和油池，油注入腔并在叶片吸气侧产生一个横向偏压力。
在本发明的一种形式中，提供了在密闭式旋转压缩机滑动叶片吸气侧产生一个横向偏压力的方法。该压缩机包括有一个机壳，一个在机壳内的油池，一个有一气缸的气缸体以及一个叶片槽。一个叶片在槽内滑动。端板和轴承分别紧贴于气缸体的两个端面。气缸内有用来压缩一种气体的零件。叶片将气缸分为高压力和低压力室。此种方法包括在叶片吸气侧的槽壁上开一条最重要的沟，又将气缸内的高压气体排入机壳，以及开一条直通沟和油池的通道。油从油池入沟并在叶片的吸气侧产生偏压力。
本发明的第一个目的是压缩机可藉叶片槽压力沟向叶片施加一个压力以抵销叶片进入气缸一段的横向力并减小叶片和叶片槽的磨损。
本发明的第二个目的是压缩机可以靠正压力将油供往叶片的吸气侧以抵销叶片上的可平衡横向力。
本发明的第三个目的是压缩机可以靠正压力作用下的油密封和润滑叶片。
本发明的第四个目的是压缩机可采取一种简便的叶片润滑方式。
上述和其他要点以及发明之目的和达此目的之方法较易明了。如果参考下列有关本发明一个实例的说明和附图，将会更好地理解本发明。
图1是体现本发明的卧式曲轴旋转压缩机的纵向剖面图;
图2是压缩机沿图1中2-2线的剖面图;
图3是图2中叶片和叶片槽的局部放大剖面图;
图4是图3中叶片槽吸气侧沿4-4线的局部放大剖面图;
图5是体现本发明的立式曲轴压缩机的纵向剖面图;
图6是图5中外置止推板平面图;
图7是图6中外置止推板上排气阀和排气腔沿7-7线的局部放大剖面图。
各视图中的相同零件采用相同编号。
此处所举之例以一种形式说明本发明一个较佳的实施例。这些举例完全不能视作公开范围或发明范围的限制。
参照图1-4，所示为一种水平轴线压缩机。它包括一个机壳10和里面的一个油池12。由图可见排气管14接于机壳10之尾部。由图可见电气插头16固定在机壳10上。安装支架18用以安装压缩机。电机20在压缩机壳10里面，它包括定子22，定子线圈26和转子24。转子24用传统的方法诸如热胀配合或压入配合固定于曲轴28。曲轴28由主轴承30支承。曲轴28的外表面上有螺旋沟32，而其直径较小的一段33与轴承30的内表面构成一个环状空间34。如下所述，螺旋沟32和环形空间34用来润滑压缩机轴承。当然，如果在曲轴的外表面开一条连续的螺旋沟而不做成外径较小的一段33，环形空间34则可取消。
由图2可见，压缩机气缸体36用五个螺栓固定于外置止推板或端板38。螺栓40经气缸体36上的孔40将主轴承30、气缸体36和端板38紧固在一起。气缸体36因此被夹在轴承30和端板38之间。还须指出，端板38既是机壳10的端板，又是气缸体36的外置止推板。它另行公开于同日向美国专利局提交并转让于本发明受让人的待批专利申请。
气缸体包括一个气缸44。套于曲轴28偏心部分48的辊套46在气缸内旋转。气缸体36还包括一个径向叶片槽51。由图3可见，槽内是一个作往复滑动的叶片50。气缸体36还包括一个孔52，它作为叶片50后端53的空隙。叶片50的前端54与辊套46接触，辊套46藉偏心48旋转并绕气缸44转动，辊套46与气缸44壁的接触点绕压缩室45旋转。因此，当辊套46的接触点经图2的位置时，压缩室45内的吸气体积增大，而压缩室45内的排气体积减小;排气体积中的气体因此被压缩。图3表示辊套46处于压缩室45内排气体积中的气体被局部压缩的位置。
再参照图1-4，压缩机还包括一个装于主轴承30的排气消声器55。其次，端板38上有一个轴向孔56，一个径向通道58和另外一个轴向孔60。此外，曲轴28有一个对准孔56的轴向孔57和一个径向通道59。因此当曲轴28旋转时，因螺旋沟32旋转而产生的抽吸作用，在环形空间34变成一个低压区，利用流通环路，将油从油池12经通道60、58、56、57与59吸入环形空间34和螺旋沟32。藉抽吸作用向曲轴轴承供油。排气消声器55上有许多开孔62，压缩气体经其排入压缩机的机壳10。其次，叶片弹簧61向叶片50的后端施以偏压力。
由图3可见，由于气缸排气72的压力高于气缸端70的压力，叶片50进入压缩机气缸的前端54容易受到不平衡的横向力。叶片两侧的压力差形成叶片50进入气缸的前端上一个如箭头所示的偏压力。叶片槽51的吸气侧66有一压力沟64。由于叶片50上面的横向力集中于紧靠气缸44的部位，故压力沟64较近于气缸44而较远于孔52。此压力沟62经气缸体36上的通道74与油池12相通。压力沟64因其靠近压缩室吸气端70，其压力与压缩室45吸气端70的压力基本相同。然而压缩机的机壳10和油池12因压缩气体经排气消声器55的排入，仍基本保持排气压力。油池12和压力沟64之间的压力差使油经连接通道72流向压力沟64。压力沟64中的增压油对叶片50产生液压力来抵销箭头73所表示的力。箭头75表示抵销力。压力沟64的两端开口被轴承30和端板38封闭后，实际上是一个袋或一个腔。因此油在油沟内不流通而仅是微量流失。叶片50往复时油沟64中的油润滑叶片50的吸气侧66。
压力沟64的一种加工方法是在气缸体上钻通或铣通一个轴向圆孔。形成叶片槽51排气侧68上的半圆沟76和叶片槽51吸气侧66上的沟64。沟76的端部开口被轴承30和端板38封闭。因此沟76不过是一个为了方便加工沟64而形成的无用的盲孔。
现参照图5、6和7，所示为本发明之另一个实施例。它是一种立式曲轴压缩机，包括电机20和一个立式曲轴28。曲轴28也包括螺旋沟32，环形空间34，轴向孔57和径向油通道59。端板38有一个轴向孔78，油自油池12经此并通过轴向孔57和径向通道59进入环形空间34，油再经环形空间输入螺旋沟32以润滑压缩机曲轴28的轴承。应该注意，端板38在此处不再作为机壳10的一部分，而仅是压缩机气缸体36的外置止推板38。压缩机机壳10有一个分开的底壳80。构成内有油池12的压缩机机壳底部。
端板38装有排气消声器82。其次，端板38有一个排气腔88，内有一个排气阀片84，它用铆钉86等适当的紧固零件固定在端板38上，压缩气体自压缩室45经端板38上的轴向孔90和阀片84排入压缩机机壳。气缸体36上的叶片槽51之吸气侧也开有压力沟64，往里供油是通过端板38上对准压力沟64的轴向小通道92。由于机壳10内的气体受压，所以油自油池12经通道92被压入沟64并在叶片50的吸气侧产生一个偏压力，并且润滑叶片50。还须注意，如同图1-4中的卧示曲轴压缩机实例，压力沟64也可用钻一个轴向孔穿过叶片槽51使其两侧66和68各具一个半圆沟的办法来形成。叶片槽51排气侧上的沟76被轴承30端部和端部止推板封闭后即成一个盲孔。
虽然本发明被描述为具有一个推荐设计，但须申明，它可作进一步修改。故此本申请包括根据其基本原理的任何变化、应用或适应，还包括对从属于本发明并且不超出所附权利要求书范围的技术的更改。