CN101539141A - 涡旋压缩机 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种涡旋压缩机，使在电动元件室内从制冷剂气体分离出的油顺畅地流到密闭容器内底部的积油槽内，可以有效降低从排出管排出的油量。本发明的涡旋压缩机设有隔栅(60)，其直立设置在电动元件(20)的定子(23)的线圈端(24)的外侧周围，并且将电动元件(20)上方的空间分隔成电动元件(20)的转子(25)所在的内侧和密闭容器(2)所在的外侧。在隔栅(60)上形成连通该隔栅(60)内外的连通部(62)、及遍及隔栅(60)与密闭容器(2)之间而直立设置的捕集部(64)。

Description

涡旋压缩机

技术领域

本发明涉及涡旋压缩机，在纵长型密闭容器内收纳电动元件和由该电动元件驱动的涡旋压缩组件，利用涡旋压缩组件将从安装于构成密闭容器的端盖的吸入管吸入的制冷剂压缩，并且从安装于构成密闭容器的容器主体的排出管排出。

背景技术

以往，这种涡旋压缩机的结构为：在纵长型密闭容器内收纳电动机(由电动机构成的电动元件)和由该电动机驱动的涡旋压缩组件，利用涡旋压缩组件将从安装在构成密闭容器的端盖的吸入管吸入的制冷剂压缩，并且从安装在圆筒形容器主体的排出管排出。

在这样构成的涡旋压缩机中，在涡旋压缩组件下部的电动元件室(中部空间)设有将排出管的开口部侧和电动元件室的内侧隔开的隔板。而且设置从隔板的内侧向电动机下部的下部空间连通的通路，从该通路向下部空间引导从涡旋压缩组件排出的制冷剂气体、向涡旋压缩组件的滑动部供给的润滑油以及从制冷剂气体分离出的油。被导向下部空间的制冷剂气体经由沿密闭容器的内壁设置的气体返回通路从设于线圈端附近的排出管向压缩机外排出，同时，被导向下部空间的油积存在积油槽内，通过油泵再度向滑动部循环(参照专利文献1)。

专利文献1：(日本)2005-282544号公报

然而，在这样的内部高压涡旋盘中，在电动元件室的隔板的内侧从制冷剂气体分离出的油因电动元件的转子产生的离心力及风压而向定子侧移动。这样，因电动元件的转子产生的离心力和风压而向定子侧移动的油不全部从自隔板的内侧向电动机下部的下部空间连通的通路落下，而是一部分油滞留在定子和密闭容器的角部。因此，存在滞留下来的油被从排出管排出的问题。

发明内容

本发明是为了解决上述现有技术的问题而作出的，其目的在于提供一种涡旋压缩机，使在电动元件室内从制冷剂气体分离出的油顺畅地流下到密闭容器内底部的积油槽内，可以有效减少从排出管排出的油量。

即，本发明的涡旋压缩机，在密闭容器内设有涡旋压缩组件、驱动该涡旋压缩组件的电动元件、具有用于轴支承该电动元件的旋转轴的轴承部的支承架，并且由固定涡旋盘和摆动涡旋盘构成所述涡旋压缩组件，所述固定涡旋盘在端板的表面直立设置有涡卷状的涡旋齿，所述摆动涡旋盘通过电动元件的旋转轴而相对于所述固定涡旋盘作旋转运动，并且在端板的一面直立设置有涡卷状的涡旋齿，通过使两涡旋齿相互啮合而形成的多个压缩空间从外侧向内侧逐渐缩小，将从与外周部的压缩空间连通的吸入管吸入的气体压缩并自中心部向固定涡旋盘侧的密闭容器内排出，经由设于支承架的连通路导向电动元件侧，并且从安装在轴承部附近的密闭容器的排出管排出，其特征在于，具备：隔栅，其直立设置在电动元件的定子的线圈端外侧周围，将电动元件上方的空间分隔成电动元件的转子所在的内侧和密闭容器所在的外侧；连通部，其形成在所述隔栅上，将该隔栅的内外连通；捕集部，其遍及隔栅与密闭容器之间而直立设置。

根据本发明，涡旋压缩机在密闭容器内设有涡旋压缩组件、驱动该涡旋压缩组件的电动元件、具有用于轴支承该电动元件的旋转轴的轴承部的支承架，并且由固定涡旋盘和摆动涡旋盘构成涡旋压缩组件，所述固定涡旋盘在端板的表面直立设置有涡卷状的涡旋齿，所述摆动涡旋盘通过电动元件的旋转轴而相对于固定涡旋盘作旋转运动，并且在端板的一面直立设置有涡卷状的涡旋齿，通过使两涡旋齿相互啮合而形成的多个压缩空间从外侧向内侧逐渐缩小，将从与外周部的压缩空间连通的吸入管吸入的气体压缩并自中心部向固定涡旋盘侧的密闭容器内排出，经由设于支承架的连通路导向电动元件侧，并且从安装在轴承部附近的密闭容器的排出管排出，由于在这样的涡旋压缩机中设有：隔栅，其直立设置在电动元件的定子的线圈端外侧周围，将电动元件上方的空间分隔成电动元件的转子所在的内侧和密闭容器所在的外侧；连通部，其形成在所述隔栅上，将该隔栅的内外连通；捕集部，其遍及隔栅与密闭容器之间而直立设置，因此，可以将由于电动元件的转子的旋转而在电动元件上旋转的油通过隔栅分隔在其内侧的转子部侧和外侧的密闭容器侧。

由此，隔栅内侧的油通过连通部而向外侧流出，在隔栅外侧，转子的旋转带来的影响被抑制，旋转变得缓慢。并且，由于在该隔栅与密闭容器之间的油被捕集部捕获，因此，可以顺畅地流下到密闭容器内底部的积油槽。由此，可以有效地降低在电动元件上旋转且因离心力而向外侧偏离并从排出管排出的油量。

附图说明

图1是表示本发明一实施例的具有涡旋压缩组件的内部高压型涡旋压缩机的纵剖侧面图；

图2是表示本发明一实施例的具有涡旋压缩组件的内部高压型涡旋压缩机的正面图；

图3是表示同图2的涡旋压缩机的平面图。

附图标记说明

1涡旋压缩机

2密闭容器

4容器主体

4A端盖

4B底部

20电动元件

28上支承架

10涡旋压缩组件

12固定涡旋盘(固定涡旋件)

14摆动涡旋盘(摆动涡旋件)

50排出管

51吸入管

60隔栅

60A间隙

62连通部

64捕集部

具体实施方式

本发明的主要特征在于，防止在电动元件室内从制冷剂气体分离出的油不能顺畅地流下到密闭容器内底部的积油槽而从排出管排出。通过由具有连通部和捕集部的隔栅将电动元件上方的空间分隔成电动元件的转子所在的内侧和密闭容器所在的外侧，从而解决了在电动元件室内从制冷剂气体分离出的油被从排出管排出的不良情况。

实施例

接下来，基于附图对本发明的实施方式进行详细说明。图1是表示本发明一实施例的具有涡旋压缩组件10的内部高压型涡旋压缩机1的纵剖侧面图，图2是表示本发明一实施例的具有涡旋压缩组件10的内部高压型涡旋压缩机1的隔栅60的立体图，图3是表示本发明一实施例的具有涡旋压缩组件10的内部高压型涡旋压缩机1的横剖侧面图。

本实施方式中的涡旋压缩机1为内部高压型压缩机，如图1所示，包括：由钢板构成的纵长型圆筒状的密闭容器2；配置收纳在该密闭容器2的内部空间中的电动元件20(电动机)；以及位于该电动元件20的上侧且由该电动元件20的旋转轴22驱动的涡旋压缩组件10。该密闭容器2将底部作为积油槽6，并且具有：收纳电动元件20和涡旋压缩组件10的容器主体4；以将该容器主体4的上部开口闭塞的方式安装的碗状端盖4A；以将容器主体4的底部开口闭塞的方式安装的碗状底部4B。

在密闭容器2内设有上支承架(支承架)28，通过该上支承架28将密闭容器2内划分成排出室42和电动元件室43。该排出室42形成在上支承架28的端盖4A侧(上侧)，电动元件室43形成在上支承架28的底部4B侧(下侧)。具体地，排出室42形成在涡旋压缩组件10与端盖4A之间。

该情况下，在上支承架28的周缘部形成有向电动元件20侧突出的多个台座部28A(图1中仅表示了一处)，通过焊接W将各台座部28A固定在密闭容器2的容器主体4上。另外，在容器主体4(密闭容器2)的与上支承架28的后述的轴承部30附近对应的位置焊接固定有由金属管构成的排出管50，该排出管50向容器主体4内延伸规定尺寸，并向上支承架28下侧的电动元件室43内(后述的隔栅60与遮蔽板54之间)开口。

另外，涡旋压缩组件10由固定于上支承架28上的固定涡旋盘12(固定涡旋件)和不能自转而相对于该固定涡旋盘12如后述那样旋转运动的摆动涡旋盘(摆动涡旋件)14构成，在固定涡旋盘12和摆动涡旋盘14相互啮合的状态下，在该固定涡旋盘12与摆动涡旋盘14之间形成的密闭空间形成有压缩空间16(压缩室)。固定涡旋盘12由圆板状的端板12A、和直立于端板12A上且形成为渐开线曲线或与其近似的曲线的涡旋齿(ラツプ)12B构成，在其中心部设有排出口17，在外周部设有吸入口18。

吸入管51贯通密闭容器2的端盖4A自垂直方向与吸入口18连接，该吸入管51相对于端盖4A的中心线位于一侧(例如，后述的多个支承脚70中的一支承脚70侧)。另外，与排出口17连通的排出室42内经由在涡旋压缩组件10(固定涡旋盘12和摆动涡旋盘14)与密闭容器2内面(端盖4A及容器主体4的内面)之间构成的连通路34连通后述的隔栅60与遮蔽板54之间的气体路径P。

另外，摆动涡旋盘14由圆板状的端板14A、直立于端板14A上且与固定涡旋盘12的涡旋齿12B形成相同形状的涡旋齿14B、在端板14A的与涡旋齿14B相反侧的面上突出形成且在中心具有凸台孔的凸台29构成。而且，在上述上支承架28的中央部连续而形成有向下方延伸的轴承部30，在该轴承部30支承有旋转轴22的上部。

另外，在旋转轴22的下部设有油泵76。该油泵76通过旋转轴22的旋转，将存积在密闭容器2内底部(底部4B)内构成的积油槽6内的油吸起，经由形成于旋转轴22内的油通路22C向涡旋压缩机1的滑动部(旋转轴22与轴承部30之间、后述的偏心轴22A与凸台29之间、摆动涡旋盘14与上支承架28之间等)供给。

上述电动元件20由具有线圈且固定(例如热压装)于上述密闭容器2的容器主体4内面的定子23、在定子23内旋转的内装有磁铁的转子25构成，在该转子25的中心嵌合有上述旋转轴22。而且，旋转轴22的下部(转子25的底部4B侧)被构成副轴承的下支承架52支承。该下支承架52也通过焊接W在电动元件20的下侧固定在密闭容器2的容器主体4上。

在构成电动元件20的旋转轴22的上部前端设有轴芯与该旋转轴22的轴芯偏离规定尺寸的偏心轴(销)22A，该偏心轴22A可旋转地插入所述摆动涡旋盘14的凸台29的凸台孔内。另外，固定涡旋盘12通过多个螺栓78(图中仅图示了1个)固定在上支承架28上，摆动涡旋盘14通过由欧氏环(オルダムリング)41及欧氏键(オルダムキ一)构成的欧氏机构(オルダム機構)40被支承在上支承架28上。由此，摆动涡旋盘14构成为不能自转而是相对于固定涡旋盘12旋转运动。

即，摆动涡旋盘14通过相对于旋转轴22的轴芯偏心的偏心轴22A驱动相对于该旋转轴22的轴芯偏心插入的凸台29，利用欧氏环41不自转而是相对于固定涡旋盘12沿圆形轨道公转。而且，通过公转，固定涡旋盘12和摆动涡旋盘14使在涡旋齿12B与涡旋齿14B之间形成的多个月牙状的压缩空间16从外侧向内侧逐渐缩小。由此，制冷剂气体从吸入管51被吸入到压缩空间16内。然后，被吸入的制冷剂气体在压缩空间16内从外侧向内侧逐渐被压缩而成为高压气体，从排出口17被排出到排出室42。

另一方面，构成电动元件20的定子23被固定在密闭容器2(容器主体4)内面，并且在定子23的周缘部，与容器主体4的内壁构成规定的间隙23A(空间)。该间隙23A在定子23的周围4处大致等间隔地形成，间隙23A以外的定子23周围固定在容器主体4的内壁。而且，所述电动元件室43经由定子23与密闭容器2内面之间的间隙23A(通路)与下部的积油槽6连通。

另外，在上述上支承架28的下面设有从该上支承架28向电动元件20侧延伸且围绕所述轴承部30周围的遮蔽板54。该遮蔽板54由ルミラ(商标名)等绝缘材料构成，并且与上述轴承部30隔开规定的间隔而设于上述轴承部30的外侧。详细地说，遮蔽板54在定子23的线圈端24的内侧，与对应于转子25上方的区域相同，或对应于该领域的外侧(参照图1)。

遮蔽板54将上部固定在上支承架28的下面，并且遮蔽板54的下端延伸到成为电动元件20上端的定子23的线圈端24的上面稍下方(实施例中延伸到转子25上面与定子23的线圈端24的上面的大致中间位置)。另外，B为安装在转子25上面的平衡器，其位于遮蔽板54的内侧。另外，在密闭容器2上设有多个支承脚70(图1中图示2个)，其用于将该密闭容器2竖立设置。

另外，在电动元件20的定子23的线圈端24外侧周围直立设置有上述隔栅60。该隔栅60将电动元件20上的空间(电动元件室43)分隔成电动元件20的转子25所在的一侧(内侧)和密闭容器2所在的一侧(外侧)。即，隔栅60的上端部(直立设置的上下宽度方向的上端部)与上支承架28的下面抵接，下端部(直立设置的上下宽度方向的下端部)与定子23抵接。而且，在隔栅60与遮蔽板54之间形成有后述的气体路径P。另外，隔栅60的上端部实际上如图1所示地向内侧倾斜，且使其前端抵接在上支承架28的下面，图2中为便于说明，没有使上端向内侧倾斜。

而且，上述排出管50贯通隔栅60(该情况下，排出管50贯通隔栅60的上部附近)且向气体路径P内开口。另外，在隔栅60与密闭容器2内面间形成有同上述定子23与密闭容器2内面之间的间隙23A相同的间隙60A，该间隙23A和间隙60A连通。另外，连通路34(从上述排出室42内到涡旋压缩组件10与密闭容器2内面之间构成的通路)与在电动元件室43内的隔栅60与遮蔽板54之间(气体路径P内)连通。

该隔栅60由具有弹性的带状绝缘材料(例如ルミラ(商标名))构成，如图2所示，形成为可安装在定子23周围的圆筒形，下部大致密接贴合地安装在定子23的外周(线圈端部24的外周)。该隔栅60使用比形成该隔栅60的圆筒形的周长还要长的带状材料，由该带状材料将隔栅60形成为圆筒形，将剩余部分的大致中央折回而形成U形或V形的捕集部64。

详细地说，对于隔栅60而言，将长带状材料的一侧端部重合在该带状材料的规定位置并将该部分固定(由螺丝固定)而制成圆筒状的隔栅60。此时，使另一侧的剩余部分向隔栅60的外侧(间隙60A侧)延伸。而且，将剩余的部分的大致中央折回而形成U形或V形的捕集部64。该捕集部64向转子25的旋转方向的反方向(沿转子25的旋转方向在间隙60A中旋转的制冷剂气体的上流侧)开口，并且在圆周方向上将隔栅60外侧的间隙60A隔开。

另外，在隔栅60被安装在定子23外周的状态下，捕集部64的前端向密闭容器2内径的外侧延伸。由此，在隔栅60被安装在定子23外周的状态下，捕集部64的前端由弹性而按压密闭容器2的内壁并与其紧密贴合。即，通过将捕集部64的前端弹性地紧密贴合在密闭容器2的内壁上，将隔栅60外侧的间隙60A在圆周方向上无间隙地分割以不使制冷剂气体通过。

另外，在隔栅60上设有连通该隔栅60的内侧和外侧的多个连通部62。该连通部62形成为圆形且设置在直立设置的隔栅60的上下宽度方向的大致中央或中央附近，并且在圆周方向上大致等间隔地设于6处。即，在隔栅60被安装在定子23上的状态下，连通部62设置在可看到定子23的上缘(线圈端24)的位置。另外，连通部62不限于圆形，也可以形成为方形、椭圆形、星形、三角形等。

该涡旋压缩机1的排出管50与未图示的外部冷凝器的入口侧连接，吸入管51与未图示的外部蒸发器的出口侧连接。而且，通过该涡旋压缩机1和上述冷凝器、未图示的减压装置及上述蒸发器构成公知的制冷剂回路。另外，在该冷凝剂回路内封入规定量的制冷剂气体。而且，从涡旋压缩组件10的排出口17排出的制冷剂气体重复如下的循环，即，通过排出室42及连通路34到达电动元件室43内(隔栅60与遮蔽板54之间)，从电动元件室43内流出，从排出管50依次流入上述冷凝器、减压装置、蒸发器，并且从吸入管51返回涡旋压缩组件10的吸入口18。

接下来，对涡旋压缩机1的制冷剂气体和油的流动概况进行说明。对电动元件20的定子23(线圈)通电，转子25起动且旋转轴22旋转时，摆动涡旋盘14如前所述地进行公转。而且，从吸入管51导向吸入口18的制冷剂气体在涡旋压缩组件10的压缩空间16被压缩后，从排出口17向排出室42排出，经过连通路34而流入电动元件室43内(隔栅60与遮蔽板54之间的气体路径P内)。

而且，流入到气体路径P的制冷剂气体在此其流速减缓，将油分离。详细地说，制冷剂气体从狭窄的连通路34向隔栅60与遮蔽板54之间的容积宽的气体路径P内排出，由此使流速减缓，将油分离。而且，流入到隔栅60与遮蔽板54之间的气体路径P内的制冷剂气体如图3所示地通过转子25的旋转(向空心箭头方向旋转)产生的风压(来自线圈端24与遮蔽板54的间隙的风压)向与该转子25的旋转相同的方向(图3中空心箭头方向)旋转。

在该气体路径P中旋转的制冷剂气体通过离心力被压向隔栅60，比气体重的油由隔栅60内面侧捕获，从各连通部62贯穿到间隙60A侧(隔栅60外面侧)。贯穿到间隙60A侧的油(此时，制冷剂气体也贯穿)保持原样地沿图3中空心箭头方向移动。而且，沿空心箭头移动的油最终被将隔栅60外侧的间隙60A在圆周方向上隔开的捕集部64全部捕获，被捕获的油因自重而从定子23与密闭容器2内面之间的间隙23A落下到底部的积油槽6。

即，由于用隔栅60将电动元件20与上支承架28之间的电动元件室43分隔为内侧和外侧，因此，可以在隔栅60的外侧缓和转子25的旋转风压。而且，从隔栅60内侧起，油和制冷剂气体、特别是油通过离心力而从连通部62流向外侧。该连通部62的外侧(隔栅60与密闭容器2之间的间隙60A)通过隔栅60将转子25的旋转风压缓和，故而可以容易用捕集部64捕获油。

被捕集部64捕获到的油通过间隙60A、23A向底部的积油槽6落下。另外，供给涡旋压缩机1的滑动部且完成润滑的油从轴承部30与旋转轴22等的间隙流出且落下到遮蔽板54内侧，通过在转子25与定子23之间形成的油通路向下部的积油槽6落下。而且，落下到积油槽6的油通过油泵76而再次供给上述滑动部。另外，流入隔栅60与遮蔽板54之间的气体路径P且完成油分离的制冷剂气体从排出管50向涡旋压缩机1的外部(密闭容器2的外部)排出。

这样，在电动元件20的定子23的线圈端24外侧周围直立设置隔栅60，通过该隔栅60将电动元件室43(电动元件20上方的空间)分隔成电动元件20的转子25所在的内侧和密闭容器2所在的外侧。另外，隔栅60具备将该隔栅60的内外连通的连通部62、抵在隔栅60与密闭容器2之间而直立设置的捕集部64。由此，可以将由于电动元件20的转子25的旋转而在电动元件20上方旋转的油通过隔栅60分隔在其内侧的转子25侧和外侧的密闭容器2侧。

另外，由于隔栅60内侧的油通过连通部62向外侧(隔栅60与密闭容器2内面之间)流出，因此，在隔栅60外侧，转子25的旋转带来的影响被抑制，旋转变得缓慢。而且，由于在该隔栅60与密闭容器2之间的油被捕集部64捕获，因此，油可以顺畅地从捕集部64流下到密闭容器2内底部的积油槽6。由此，可以有效地降低在电动元件20上方旋转且因离心力而向外侧偏离并从排出管50排出的油量。另外，可以防止涡旋压缩机长时间运转时油在隔板(现有例)下部和定子的角部大量存积而向滑动部供给的油不足的不良情况。

另外，在实施例中，在隔栅60上的6处设有连通部62，但连通部62的数量不限于6处，4、5处或6处以上也可以。另外，在隔栅60的上下方向大致中心设有连通部62，但在此基础上还可以在隔栅60的下端部设置多个连通部62。由此，可以使存积在气体路径P的隔栅60下部的油从定子23与密闭容器2内面之间的间隙23A落下到底部的积油槽6，因此，也能够可靠地将流入隔栅60与定子23之间的油回收。因此，可以将向滑动部供给的油不足等这样的不良情况防患于未然。

另外，捕集部64形成为U形或V形，但捕集部64不限于U形或V形，只要能够在圆周方向上将隔栅60外侧的间隙60A隔开且可捕获到油，则可以将捕集部64形成为从隔栅60向放射方向以直线形成、或以向上游方向外侧倾斜的直线形成。另外，可以将捕集部64的开口向制冷剂气体的下游侧开设。该情况下，由于使捕集部64的前端弹性地按压在密闭容器2的内壁，故而可以由捕集部64将隔栅60外侧的间隙60A在圆周方向上隔开。由此，可以得到与实施例相同的效果。另外，本发明不限于实施例，在不脱离本发明宗旨的范围内可进行各种变更。

Claims (1)

1、一种涡旋压缩机，在密闭容器内设有涡旋压缩组件、驱动该涡旋压缩组件的电动元件、具有用于轴支承该电动元件的旋转轴的轴承部的支承架，并且由固定涡旋盘和摆动涡旋盘构成所述涡旋压缩组件，所述固定涡旋盘在端板的表面直立设置有涡卷状的涡旋齿，所述摆动涡旋盘通过所述电动元件的旋转轴而相对于所述固定涡旋盘作旋转运动，并且在端板的一面直立设置有涡卷状的涡旋齿，

通过使所述两涡旋齿相互啮合而形成的多个压缩空间从外侧向内侧逐渐缩小，将从与外周部的所述压缩空间连通的吸入管吸入的气体压缩并自中心部向所述固定涡旋盘侧的所述密闭容器内排出，经由设于所述支承架的连通路导向所述电动元件侧，并且从安装在所述轴承部附近的所述密闭容器的排出管排出，其特征在于，具备：

隔栅，其直立设置在所述电动元件的定子的线圈端外侧周围，将所述电动元件上方的空间分隔成所述电动元件的转子所在的内侧和所述密闭容器所在的外侧；

连通部，其形成在所述隔栅上，将该隔栅的内外连通；

捕集部，其抵在所述隔栅与所述密闭容器之间而直立设置。

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