CN101539142A - 涡旋压缩机 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种涡旋压缩机，能够提高由涡旋压缩组件排出的制冷剂气体的油分离作用，有效地抑制从排出管排出的油排出量。涡旋压缩机(1)在密闭容器(2)内设有：涡旋压缩组件(10)、驱动涡旋压缩组件(10)的电动元件(20)、具有用于轴支承电动元件(20)的旋转轴(22)的轴承部(30)并且设有连通路(34)的支承架(28)。另外，还具有：遮蔽板(54)，其从支承架(28)向电动元件(20)侧延伸且围绕轴承部(30)的周围；导向部件(44)(气流偏转部件)，其设置在连通路(34)的出口，将排出气体向遮蔽板(54)方向引导。

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。

该涡旋压缩机设有引导通路，其将排出到设于密闭容器上部的排出室中的压缩气体导向设于电动元件上方的线圈端部的外周面。由截面コ形的框体和密闭容器内面形成所述引导通路。在引导通路的出口侧设有改变在该引导通路中流通的制冷剂气体的流动方向以使其向线圈端部的外周面排出的偏转板。

而且，从涡旋压缩组件向排出室排出的制冷剂气体在连通路中下降后被导向电动元件室的上部，流入框体内的引导通路，然后与偏转板碰撞。由此，使下降的制冷剂气体的流动方向偏转后将制冷剂气体从引导通路的出口侧开口部向电动元件的线圈端部外周面排出。这时，通过使出口侧开口部的面积大于引导通路的面积，使油和气体的流出速度降低以提高油分离作用，由线圈端部捕获包含在制冷剂气体中的油(专利文献1)。

专利文献1：(日本)特开H06-47993号公报

但是，目前，虽然通过使出口侧开口部的面积比引导通路大而使油和气体的流出速度降低以提高油分离作用、由线圈端部捕获包含在制冷剂气体中的油，但是，只是使出口侧开口部的面积比引导通路大，就会使得将包含于制冷剂气体中的油分离的分离效率有限。因此，存在有油仍然会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，能够提高由涡旋压缩组件排出的制冷剂气体的油分离作用，可有效地抑制由排出管排出的油排出量。

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，并且自安装于轴承部附近的密闭容器的排出管排出，其特征在于，包括：遮蔽板，其从支承架向电动元件侧延伸并围绕轴承部的周围；导向部件，其设置在连通路的出口，将排出气体向遮蔽板方向引导。

另外，本发明第二方面的涡旋压缩机，在上述的基础上，具有过电流保护装置，其安装在构成电动元件的定子的线圈端部，用于保护所述电动元件，所述过电流保护装置位于遮蔽板外侧的从连通路至排出管的气体路径中。

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，通过使将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，并且自安装于轴承部附近的密闭容器的排出管排出，在该涡旋压缩机中由于设有从支承架向电动元件侧延伸并围绕轴承部的周围的遮蔽板，通过该遮蔽板能够有效地抑制从轴承部流出的油被排出管排出的不良情况。

另外，由于通过遮蔽板还能够抑制自连通路导向电动元件侧的气体随电动元件的旋转而旋转的现象，故而还能够抑制如下的不良情况，即，在伴随气体旋转而产生的离心力作用下，从气体中分离的油滞留在密闭容器内面并向排出管方向移动而从排出管排出。

特别是，由于具备设于连通路出口、将排出气体向遮蔽板方向引导的导向部件，故而通过导向部件将自连通路导向电动元件侧的气体吹向遮蔽板，促进气体中的油分离。总之，根据本发明可以有效地减少从排出管排出的油排出量。

另外，根据本发明第二方面，在上述的基础上还具备安装在构成电动元件的定子的线圈端部的电动元件的过电流保护装置，该过电流保护装置位于遮蔽板外侧的自连通路至排出管的气体路径中，因此气体通过连通路被导向电动元件侧，并通过遮蔽板外侧的气体路径流向排出管，与设于此的过电流保护装置碰撞。通过所述与过电流保护装置的碰撞，气体中的油被更加有效地分离，因此能够进一步抑制从排出管排出的油排出量。

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是上述图1的具有涡旋压缩组件的内部高压型涡旋压缩机的横剖面图；

图3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上支承架的立体图；

图4是设置在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上的导向部件(气流偏转部件)的立体图。

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

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)

20电动元件

26过电流保护装置

28上支承架

32台座部

44导向部件

45外壁

46侧壁

47底壁

48安装壁

48A引导壁

49切口

50排出管

51吸入管

54遮蔽板

具体实施方式

本发明的主要特征在于：针对由涡旋压缩组件排出的制冷剂气体的油分离效率有限的情况，进一步提高油分离效率，有效地减少自排出管排出的油排出量。通过设置从支承架向电动元件侧延伸且围绕轴承部周围的遮蔽板，来实现减少自排出管排出的油排出量的目的。

实施例

下面，基于附图详细说明本发明的实施方式。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是同图1的具有涡旋压缩组件10的内部高压型涡旋压缩机1的横剖面图，图3是表示本发明一实施例的具有涡旋压缩组件20的内部高压型涡旋压缩机1的上支承架28的立体图。

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；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(电动机)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(实施例中4个)台座部28A，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与电动元件室43内连通。

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，电动元件室43的空间上部与贯通密闭容器2且在轴承部30附近开口的排出管50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与所述轴承部30隔开规定间隔而设置在其外侧。详细地说，遮蔽板54在定子23的线圈端部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)。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。

在构成所述电动元件20的定子23上设有过电流保护装置26，其用于在电动元件20流过过载电流时，对电动元件20进行断电保护。该过电流保护装置26配置在形成于遮蔽板54外侧的自连通路34至排出管50的气体路径P中。详细地说，如图2所示，过电流保护装置26设置在构成电动元件20的定子23的线圈端部24，并且安装固定在线圈端部24的上支承架28侧。

另外，如图3所示，在上支承架28上形成有多个(实施例中为4个)位于遮蔽板54的外侧的用于将上支承架28固定在容器主体4上的台座部32。该台座部32向电动元件20侧突出规定尺寸而形成，并且与上支承架28连续而一体形成。该台座部32沿圆周方向以等间隔形成，并且沿圆周方向以规定宽度形成。而且，所述过电流保护装置26固定在该台座部32的下面侧(定子23侧)。另外，32A为焊接孔，用于将上支承架28通过焊接W而固定于容器主体4上。

另一方面，在所述连通路34的下侧设有导向部件44(气流偏转部件)。该导向部件44将从排出口17排出到排出室42内且经过连通路34流向下方的制冷剂气体的流动方向改变成遮蔽板54方向及/或沿容器主体4(密闭容器2)内面的水平方向，并且经过电动元件20的线圈端部24上方的遮蔽板54与容器主体4(密闭容器2)内面之间的气体路径P，导向排出管50方向。

在此，导向部件44通过将一块钢板通过切断及弯折而构成。如图4所示，该导向部件44在中央形成大致方形的外壁45，该外壁45的两侧向该外壁45的同一方向侧折弯而形成侧壁46、46。两侧壁46、46的端部进而向与外壁45平行的方向折弯而形成安装壁48、48。即，在外壁45的两侧设有安装壁48、48，其用于将导向部件44安装固定在容器主体4的内侧。而且，在外壁45的下侧向与两侧壁46、46同一方向折弯而形成底壁47。

另外，在一侧的安装壁48(图中右侧安装壁48)上设有折弯的引导壁48A。该引导壁48A与侧壁46大致平行地从安装壁48向外壁45方向延伸规定尺寸。即，引导壁48A以将安装壁48的上下方向两端保留规定尺寸的状态，从端部(离开侧壁46的一侧)向侧壁46的方向切入，通过向外壁45方向折弯而形成而切入间隔。

这样形成的导向部件44以外壁45为基准、以底壁47为下侧(底部4B侧)、以底壁47的相反侧为上侧(端盖4A侧)，将两安装壁48、48焊接固定在容器主体4内面(焊接固定在图1的容器主体4内右侧)。此时，导向部件44的外壁45和两侧壁46、46的上端(底壁47的相反侧)与上支承架28抵接或以几乎无间隙地接近的状态固定在容器主体4内面。

在这种情况下，安装壁48、48以能够紧密贴合并固定在圆筒形容器主体4内侧的方式沿该容器主体4内面弯曲，并且底壁47的与外壁45的相反侧以与容器主体4内面大致对向的方式沿该容器主体4内面弯曲形成。另外，容器主体4内面与底壁47之间设有使由导向部件44捕获到的油向储油槽6落下的间隙。

而且，在导向部件44固定在容器主体4内面的状态下，由外壁45、两侧壁46、46以及容器主体4内面形成的空间的下方由底壁47大致闭塞，并且将上面进行开口。在该状态下，在导向部件44与容器主体4之间形成从上面开口部到切口部49的气体路径P。该气体路径P的上面开口与在所述涡旋压缩组件10与密闭容器2内面之间构成的连通路34连通，并且切口部49位于从导向部件44的切口部49至遮蔽板54外侧的排出管50的气体路径P中并开口。

而且，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。由该涡旋压缩机1和所述冷凝器、未图示的减压装置及所述蒸发器构成众所周知的制冷剂回路。另外，在该制冷剂回路中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排出的制冷剂气体反复进行如下的循环，即，通过排出室42及连通路34流入到电动元件室43内，并从电动元件室43内流入而从排出管50依次流入所述冷凝器、减压装置、蒸发器，从吸入管51返回涡旋压缩组件10的吸入口18。

下面，说明涡旋压缩机1的制冷剂气体和油的流动概况。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。详细地说，旋转轴22起动后，该旋转轴22在图2中向逆时针方向旋转而使摆动涡旋盘14公转。通过该摆动涡旋盘14的公转，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排出至排出室42，经过连通路34而流入电动元件室43。

然后，制冷剂气体流入所述导向部件44内并与底壁47碰撞，由此成为紊流，进而与导向部件44内的周围(外壁45、侧壁46、46、容器主体4等等)碰撞。由此，制冷剂气体方向改变，油分离作用得以提高。

而且，如图4箭头所示，流入导向部件44内并与底壁47碰撞而成为紊流的制冷剂气体的流动方向被改变，从切口49流出且与引导壁48A碰撞。碰撞引导壁48A的制冷剂气体从引导壁48A与侧壁46之间向上下方向及密闭容器2的中心方向(旋转轴22方向)排出，但因为在电动元件室43内的上方存在上支承架28、在下方存在定子23，因此大部分制冷剂气体向旋转轴22方向流动。

然后，由于在导向部件44的内侧(旋转轴22方向)设有遮蔽板54，所以从引导壁48A与侧壁46之间向旋转轴22方向排出的制冷剂气体进而与遮蔽板54碰撞而成为紊流。此时，遮蔽板54与容器主体4内面间的气体路径P内的制冷剂气体通过如前所述地向逆时针方向旋转的转子25，从导向部件44侧经由过电流保护装置26向排出管50方向流动。

碰撞该引导壁48A改变流动方向后又与遮蔽板54碰撞的制冷剂气体，通过旋转轴22的旋转，在气体路径P内顺畅地向过电流保护装置26方向前进而与该过电流保护装置26碰撞。通过多次碰撞，制冷剂气体的油分离作用提高。而且，通过多次碰撞，油的分离效率提高，大部分的油被从制冷剂气体中分离出来，进行了油分离的制冷剂气体之后通过气体路径P内到达排出管50，从该排出管50向涡旋压缩机1外(密闭容器2外)排出。

即，气体路径P中的制冷剂气体通过与过电流保护装置26碰撞而提高油分离作用。由此，包含于制冷剂气体中的雾状油被容器主体4内面、线圈端部24及过电流保护装置26等高效地捕获。

而且，被从制冷剂气体中分离且由导向部件44捕获到的油从底壁47与密闭容器2内面的间隙2(包含底壁47与侧壁46的间隙)落下(图4中虚线箭头)，并且由过电流保护装置26捕获到的油也落下，通过定子23与密闭容器2内面之间的间隙23A落到下方的积油槽6内，进而通过油泵76再次向上述的滑动部供给。

这样，由于设有从支承架28向电动元件20侧延伸且围绕轴承部30周围的遮蔽板54，所以利用该遮蔽板54可以有效地抑制从轴承部30流出的油从排出管50排出的不良情况。

另外，利用遮蔽板54还可以抑制从连通路34导向电动元件20侧的制冷剂气体随电动元件20的旋转而旋转的现象。由此，也能够抑制从制冷剂气体分离出并滞留在密闭容器2内面的油在随转子25的旋转而产生的离心力的作用下向排出管50方向移动而从排出管50排出等不良情况。

特别是，由于具有设于连通路34的出口、将排出气体向遮蔽板54方向引导的导向部件44(气流偏转部件)，因此从连通路34导向电动元件20侧的气体通过导向部件44被吹向遮蔽板54。由此，可以促进气体中的油分离，总之，可以有效地减少从排出管50排出的油排出量。

另外，将电动元件20的过电流保护装置26安装在构成电动元件20的定子23的线圈端部24上，将该过电流保护装置26配置在遮蔽板54的外侧的从连通路34至排出管50的气体路径P中，因此，通过连通路34被导向电动元件20侧且通过遮蔽板54外侧的气体路径P流向排出管50的气体，与设于此的过电流保护装置26碰撞。通过与过电流保护装置26的碰撞，气体中的油被进一步分离，故而能够进一步抑制从排出管50排出的油排出量。

另外，本发明并不只限于实施例，在不脱离本发明宗旨的范围内也可以进行其它各种变更。

Claims (2)

1、一种涡旋压缩机，其在密闭容器内设有：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，并且自安装于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，包括：

遮蔽板，其从所述支承架向所述电动元件侧延伸并围绕所述轴承部的周围；

导向部件，其设置在所述连通路的出口，将排出气体向所述遮蔽板方向引导。

2、如权利要求1所述的涡旋压缩机，其特征在于，具有过电流保护装置，其安装在构成所述电动元件的定子的线圈端部，用于保护所述电动元件，

所述过电流保护装置位于所述遮蔽板外侧的从所述连通路至所述排出管的气体路径中。

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