CN101539145A - 涡旋压缩机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种涡旋压缩机，其能够将因电动组件的旋转而积存在该电动组件上周围部分的油顺利地回收到下方的储油部中，从而减少从排出管排出的油的排出量。该涡旋压缩机(1)构成为，在纵长形的密闭容器(2)内收纳电动组件(20)以及由该电动组件(20)驱动的涡旋压缩组件(10)，利用涡旋压缩组件(10)对由吸入管(51)吸入的制冷剂进行压缩后从排出管(50)排出，该吸入管(51)安装在构成密闭容器(2)的端盖(4A)上，该排出管(50)安装在构成密闭容器(2)的容器本体(4)上。还具有分隔机构以及形成在该分隔机构上的连通部(66)，该分隔机构将密闭容器(2)内分隔成包括储油部的空间和比该空间更靠上方的空间。该分隔机构由下支承架(52)构成。

Description

涡旋压缩机

技术领域

本发明涉及一种涡旋压缩机，其在纵长形的密闭容器内收纳有电动组件以及由该电动组件驱动的涡旋压缩组件，由涡旋压缩组件将由吸入管吸入的制冷剂进行压缩后从排出管排出，所述吸入管安装在构成密闭容器的端盖上，所述排出管安装在构成密闭容器的容器本体上。

背景技术

目前，这种涡旋压缩机构成为，在纵长形的密闭容器内收纳有电动机(由电动机构成的电动组件)以及由该电动机驱动的涡旋压缩组件，利用涡旋压缩组件将由吸入管吸入的制冷剂进行压缩后从排出管排出，所述吸入管安装在构成密闭容器的端盖上，所述排出管安装在构成密闭容器的容器本体上。由该涡旋压缩组件压缩的制冷剂气体，从连通路流入到该涡旋压缩组件的电动组件侧的空间(电动组件的上下空间)，在此，油从制冷剂气体分离后制冷剂气体从排出管排出，而且，从制冷剂气体中分离的油流到电动组件的下方并积存在下部的储油部中，然后再次被抽上用于滑动部的润滑(参照专利文件1)。

专利文件1：(日本)特许登录第2558737号公报

然而，供给到涡旋压缩机滑动部的油、在电动组件的上空间从制冷剂气体中分离出的油，在该电动组件的转子的作用下旋转。如果油因该转子而旋转，则在离心力作用下向周围飞散，从而积存在成为电动组件上的周围部分的密闭容器内侧。因此，存在下述问题，即积存于该电动组件上的油难以落入到下方的储油部中，而是直接从排出管排出。

发明内容

本发明是为了解决上述现有技术中存在的课题而提出的，其目的在于提供一种涡旋压缩机，能够将因电动组件的旋转而积存在该电动组件上周围部分的油顺利地回收到下方的储油部中，从而减少从排出管排出的油的排出量。

本发明的涡旋压缩机，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组件以及上支承架和下支承架，所述上支承架和下支承架具有用于上下轴支承所述电动组件的旋转轴的轴承部，所述涡旋压缩组件由固定涡旋盘和转动涡旋盘构成，所述固定涡旋盘在端板的表面竖立设置有涡旋状的涡旋齿，所述转动涡旋盘利用所述电动组件的旋转轴相对所述固定涡旋盘作旋转运动，并且在端板的一个面上竖立设置有涡旋状的涡旋齿；通过从外侧向内侧逐渐缩小使两所述涡旋齿相互啮合而形成的多个压缩空间，对由吸入管吸入的气体进行压缩，使该气体从中心部向所述固定涡旋盘侧的所述密闭容器内排出，并经由设于所述上支承架上的连通路导入到所述电动组件侧，并且由排出管排出；所述吸入管与外周部的所述压缩空间连通，所述排出管安装在所述上支承架的轴承部附近的所述密闭容器上；该涡旋压缩机的特征在于，包括：油泵，其形成在所述旋转轴下端，并且将所述密闭容器内底部的储油部内的油供给到所述轴承部；分隔机构，其将所述密闭容器内分隔成包括所述储油部的空间以及比该空间更靠上方的空间；连通部，其形成在所述分隔机构上。

另外，第二方面的发明的涡旋压缩机，其特征在于，在所述发明中，由下支承架构成分隔机构。

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组件以及上支承架和下支承架，所述上支承架和下支承架具有用于上下轴支承电动组件的旋转轴的轴承部；涡旋压缩组件由固定涡旋盘和转动涡旋盘构成，所述固定涡旋盘在端板的表面竖立设置有涡旋状的涡旋齿，所述转动涡旋盘利用所述电动组件的旋转轴相对所述固定涡旋盘作旋转运动，并且在端板的一个面上竖立设置有涡旋状的涡旋齿；通过从外侧向内侧逐渐缩小使两所述涡旋齿相互啮合而形成的多个压缩空间，对由吸入管吸入的气体进行压缩，使该气体从中心部向所述固定涡旋盘侧的所述密闭容器内排出，并经由设于所述上支承架上的连通路导入到所述电动组件侧，并且由排出管排出；所述吸入管与外周部的所述压缩空间连通，所述排出管安装在所述上支承架的轴承部附近的所述密闭容器上；该涡旋压缩机包括：油泵，其形成在所述旋转轴下端，并且将所述密闭容器内底部的储油部内的油供给到所述轴承部；分隔机构，其将所述密闭容器内分隔成包括所述储油部的空间以及比该空间更靠上方的空间；连通部，其形成在所述分隔机构上，因此，通过利用油泵供给油而使分隔机构下方的密闭容器内成为负压，从而积存在电动组件上的油从分隔机构的连通部吸入到下方的储油部中。

由此，能够将从连通路引导到电动组件侧且在电动组件的旋转作用下而在电动组件上被旋转的油顺利地回收到下方的储油部中，从而减少从排出管排出的油的排出量。

特别是，如第二方面发明所述，若由下支承架构成分隔机构，则能够谋求减少零部件数量。

附图说明

图1是具有表示本发明一实施例的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是构成具有表示本发明一实施例的涡旋压缩组件的内部高压型涡旋压缩机的分隔机构(下支承架)的立体图；

图3是构成图2的内部高压型涡旋压缩机的分隔机构(下支承架)的正面图；

图4是构成图2的内部高压型涡旋压缩机的分隔机构(下支承架)的平面图。

附图标记说明

1  涡旋压缩机

2  密闭容器

4  容器本体

4A 端盖

4B 底盖

20 电动组件

28 上支承架

10 涡旋压缩组件

12 固定涡旋盘

14 转动涡旋盘

23 定子

24  线圈端

25  转子

34  连通路

43  电动组件室

50  排出管

51  吸入管

52  下支承架

54  遮蔽板

60  支承轮毂

62  固定部

64  分隔板部

64A 切口部

66  连通部

具体实施方式

本发明的主要特征在于，防止供给到涡旋压缩机滑动部的油、在电动组件的上空间从制冷剂气体中分离出的油，在转子的离心力作用下向周围飞散而积存在成为电动组件上周围部分的密闭容器内侧，从而难以落入到下方的储油部中。油积存在密闭容器内侧而难以落入到下方储油部中的不良现象，通过设置分隔机构，将密闭容器内分隔成包括储油部的空间和比该空间更靠上方的空间，并且在该分隔机构上形成油通过的连通部来实现。

实施例1

下面，参照附图对本发明的实施方式进行详述。图1是具有本发明一实施例的涡旋压缩组件10的内部高压型涡旋压缩机1的纵剖侧面图，图2是构成具有本发明一实施例的涡旋压缩组件10的内部高压型涡旋压缩机1的分隔机构(下支承架52)的立体图，图3是构成图2的内部高压型涡旋压缩机1的分隔机构(下支承架52)的正面图，图4是构成图2的内部高压型涡旋压缩机1的分隔机构(下支承架52)的平面图。

本实施例中的涡旋压缩机1属于内部高压型，如图1所示，其结构包括：由钢板构成的纵长形圆筒状密闭容器2、配置并收纳在该密闭容器2的内部空间的电动组件20(电动电机)、以及位于该电动组件20的上侧并由该电动组件20的旋转轴22驱动的涡旋压缩组件10。该密闭容器2的结构包括：收纳电动组件20和涡旋压缩组件10的容器本体4、用于闭塞该容器本体4的上部开口而安装的碗状的端盖4A、以及用于闭塞该容器本体4的底部开口而安装的碗状的底盖4B，该密闭容器2将底部作为储油部6。

在密闭容器2内设有上支承架(支承架)28，该上支承架28将密闭容器2内分隔为排出室42和电动组件室43。该排出室42形成在上支承架28的端盖4A侧(上侧)，电动组件室43形成在上支承架28的底盖4B侧(下侧)。具体地讲，排出室42形成在涡旋压缩组件10和端盖4A之间。

在上支承架28的周缘部上，形成有多个(在图1中仅示出一处)向电动组件20侧突出的基座部28A，通过焊接部W将各基座部28A固定在密闭容器2的容器本体4上。另外，在与上支承架28的轴承部30附近对应的容器本体4(密闭容器2)上，焊接固定有由金属管构成的排出管50，该排出管50以规定尺寸向容器本体4内延伸，并向上支承架28下侧的电动组件室43内开口。对于轴承部30将在后面叙述。

另外，涡旋压缩组件10的结构包括：固定涡旋盘12以及转动涡旋盘14，固定涡旋盘12固定在上支承架28上，转动涡旋盘14相对该固定涡旋盘12，如后所述那样不能自转而是作旋转运动；在固定涡旋盘12和转动涡旋盘14相互啮合的状态下，在密闭空间内形成压缩空间16(压缩室)，该密闭空间形成在该固定涡旋盘12和转动涡旋盘14之间。固定涡旋盘12由圆板状的端板12A以及竖立设置在该端板12A上且具有渐开线曲线或近似于该渐开线曲线形状的涡旋齿(ラツプ)12B构成，在其中心部具有排出口17，在外周部具有吸入口18。

在该吸入口18上从垂直方向连接有贯穿密闭容器2的端盖4A的吸入管51。而且，与排出口17连通的排出室42的内部，经由连通路34与电动组件室43的内部连通，该连通路34形成在涡旋压缩组件10(固定涡旋盘12和转动涡旋盘14)和密闭容器2的内表面(端盖4A和容器本体4的内表面)之间。

另外，转动涡旋盘14的结构包括：圆板状的端板14A、直立于该端板14A上且以与固定涡旋盘12的涡旋齿12B相同的形状形成的涡旋齿14B、以及向与端板14A的涡旋齿14B相反的面突出而形成并在中心具有轮毂孔的轮毂29。在所述上支承架28的中央部形成有连续向下方延伸的轴承部30，在该轴承部30上支承有旋转轴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的转动，将储存在储油部6中的油抽上，经过形成在旋转轴22内的油路22C，供给到涡旋压缩机1的滑动部(旋转轴22和轴承部30之间、后述的偏心轴22A和轮毂29之间、转动涡旋盘14和上支承架28之间等)。储油部6构成于密闭容器2内的底部(底盖4B)内。

所述电动组件20的结构包括：具有线圈并固定(例如热套)在所述密闭容器2的容器本体4内表面的定子23、以及在定子23内转动的内置有磁铁的转子25，在该转子25的中心嵌合有所述旋转轴22。旋转轴22的下部(转子25的底盖4B侧)被轴支承在设于成为副轴承的下支承架52的中心处的支承轮毂60上。该下支承架52也在电动组件20的下侧通过焊接部(未图示)固定在密闭容器2的容器本体4上。

在构成电动组件20的旋转轴22的上部前端，设有偏心轴(销)22A，其轴心以规定尺寸偏离于该旋转轴22的轴心，该偏心轴22可转动地插入在所述转动涡旋盘14的轮毂29的轮毂孔内。另外，固定涡旋盘12通过多根螺栓78(图中仅示出一个)固定在上支承架28上，转动涡旋盘14通过由欧式环(オルダムリング)41和欧式键(オルダムキ一)构成的欧式机构40被支承在上支承架28上。由此，转动涡旋盘14相对固定涡旋盘12不能自转而进行旋转运动。

即，通过相对旋转轴22的轴心偏心的偏心轴22A，驱动相对该旋转轴22的轴心偏心地插入的轮毂29，并且，在欧式环41的作用下，转动涡旋盘14相对固定涡旋盘12不自转而在圆轨道上进行公转。通过公转，固定涡旋盘12和转动涡旋盘14从外侧向内侧逐渐压缩形成在涡旋齿12B和涡旋齿14B之间的、月牙形的多个压缩空间16。由此，制冷剂气体从吸入管51被吸入到压缩空间16内。随着压缩空间16从外侧向内侧逐渐被压缩，被吸入的制冷剂气体变成高压气体，然后从排出口17向排出室42排出。

另外，构成电动组件20的定子23固定在密闭容器2(容器本体4)的内表面上，并且，定子23的周缘部构成有与容器本体4的内壁相隔规定距离的间隙23A(空间)。该间隙23A以大致相等的间隔形成在定子23的周围的四处，除间隙23A以外的定子23的周围固定在容器本体4的内壁上。所述电动组件室43经由定子23和密闭容器2内表面之间的间隙23A(通路)与下部的储油部6连通。另外，该间隙形成为与连通路66(后述)为大致相同的尺寸，该连通部66由设于下支承架52的分隔板部64上的切口部64A和密闭容器2内侧形成。

另外，在所述上支承架28的下表面，设有从该上支承架28向电动组件20侧延伸并围绕在所述轴承部30周围的遮蔽板54，并且，该遮蔽板54由ルミラ(商标)等绝缘材料构成，与所述轴承部30相隔规定的间距而设在其外侧。具体地说，该遮蔽板54位于定子23的线圈端24的内侧的位置，与转子25的上方完全对应，或者比转子25的上方区域更靠外侧(参照图1)。

该遮蔽板54的上部固定在上支承架28的下表面上，并且，该遮蔽板54的下端延伸到比成为电动组件20上端的定子23的线圈端24上表面稍微靠下方的位置(在实施例中延伸到转子25上表面和定子23的线圈端24上表面之间的大致中间位置)。另外，B是安装在转子25上表面的平衡器，位于遮蔽板54的内侧。而且，在密闭容器2上设有多个(在图1中示出两个)用于直立设置该密闭容器2的支承腿70。

另一方面，如图2和图3所示，所述下支承架52形成为圆板状，从轴支承旋转轴22的支承轮毂60以放射方向延伸，并且，设有以规定厚度、规定宽度形成的固定部62。该固定部62以大致相等的间隔设在支承轮毂60周围的四个方向上。在各固定部62之间形成有分隔板部64，该分隔板部64形成为比固定部62薄的板状，并且与各固定部62形成为一体。

即，各固定部62沿着分隔板部64的厚度方向(图3中为上下方向)以规定尺寸突出而形成，由此，确保下支承架52规定的强度。另外，下支承架52形成为其外形(各固定部62和分隔板部64的周围)大小与密闭容器2内表面大致相同，并且，在该支承架28的周围大致紧密地贴合在密闭容器2内表面的状态下，如前所述，各固定部62通过焊接固定(未图示)在密闭容器2的容器本体4上。

由此，由下支承架52将密闭容器2内分隔成包括储油部6的空间以及比该空间更靠上方的空间。具体地讲，以电动组件20的下部为基准(以下支承架52为基准)，将电动组件室43内分隔为上方和下方(储油部6的方向)。另外，该下支承架52成为本发明的分隔机构，将密闭容器2内的空间(电动组件室43内)分隔为包括储油部6的空间以及比该空间更靠上方的空间。

另外，在分隔板部64上设有四处切口部64A，该切口部64A能够使润滑涡旋压缩机1的滑动部的油以及从制冷剂气体中分离出的油通过，并且该切口部64A为从分隔板部64的外周缘侧朝向中心方向被切除而成。如图4所示，该切口部64A设在固定部62和固定部62之间的大致中间，并且，与下支承架52圆周的切线平行地朝向中心方向形成规定尺寸。将形成在该切口部64A和密闭容器2内侧之间的间隙作为本发明的连通部66，由该连通部66在电动组件室43内连通下支承架52的上侧和下侧(图1中示出)。关于连通部66的大小将在后面说明。

在此，利用涡旋压缩组件10压缩并排出的高温高压制冷剂气体被排出到排出室42中，并经由连通路34排出到电动组件室43内，从而密闭容器2内成为高压。该电动组件室43内被下支承架52分隔，在其下方设有储油部6。通过利用油泵76抽上储油部6中的油，储油部6内的压力成为比下支承架52上方的电动组件室43的压力更低的低压(负压)。

即，所述各连通部66的合计的大小为，通过利用油泵76抽取积存在储油部6内的油，使下支承架52下方的电动组件室43(储油部6)内的压力成为比下支承架52上方的电动组件室43内的压力更低的负压。具体地讲，各连通部66的合计大小为，在因储油部6内的油被油泵76抽取而储油部6内成为负压的情况下，积存在下支承架52上的油从各连通部66能够被吸引到储油部6中。

另外，该涡旋压缩机1的排出管50连接在未图示的外部冷凝器的入口侧，吸入管51连接在未图示的外部蒸发器的出口侧。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公知的制冷剂回路。而且，在该制冷剂回路内封入有规定量的制冷剂气体。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循环，即通过连通路34到达电动组件室43内，从电动组件室43内出来后，从排出管50依次流入所述冷凝器、减压装置、蒸发器，然后从吸入管51返回到涡旋压缩组件10的吸入口18。

接着，简要说明涡旋压缩机1的制冷剂气体和油的流向。如果向电动组件20的定子23(线圈)通电而启动转子25使旋转轴22旋转，则如前所述，转动涡旋盘14进行公转。另外，从吸入管51向吸入口18导入的制冷剂气体，在涡旋压缩组件10的压缩空间16被压缩后，由排出口17向排出室42排出，并向电动组件室43内排出。

另外，排出到电动组件室43内的制冷剂气体在此放慢流速，由此分离出油，并且积存在电动组件20上，积存在该电动组件20上的油在转子25的离心力的作用下，移动到定子23周围的密闭容器2内侧。此时，由于积存在储油部6内的油被油泵76抽上，因此，成为下支承架52下侧的储油部6内的压力成为比下支承架52的上侧的压力小的负压。

由此，在转子25的离心力的作用下，积存在定子23周围的密闭容器2内侧的油，从各连通部66以及定子23和密闭容器2内表面之间的间隙23A被吸引到储油部6内而积存。积存在储油部6中的油再次被油泵76抽上，如前所述那样供给到涡旋压缩机1的滑动部。另外，流入到密闭容器2内侧和遮蔽板54之间的气体通路P内并分离出油的制冷剂气体，由排出管50向涡旋压缩机1外(密闭容器2外)排出。

如上所述，由于具有下支承架52，将密闭容器2内分隔为包括储油部6的空间以及比该空间更靠上方的空间，并且，在该下支承架52上具有连通该下支承架52的上下表面的连通部66，因此，通过利用油泵76向涡旋压缩机1的各滑动部供给油，能够使下支承架52下方的密闭容器2内(包括储油部6的空间)达到负压。由此，能够将积存在电动组件20上的油(积存在定子23周围的密闭容器2内侧的油)从下支承架52的连通部52吸入到下方的储油部6中。

另外，由于能够将从连通路34引导到电动组件2侧且因电动组件20的旋转而在电动组件20上旋转的油顺利地回收到下方的储油部6中，因此，能够减少从排出管50排出的油的排出量。特别是，由于由下支承架52构成分隔机构，因此能够谋求减少零部件数量。

另外，在本实施例中，将切口部64A形成与下支承架52的圆周的切线平行的规定尺寸，但是，不限于切口部64A与下支承架52圆周的切线平行，只要能够使下支承架52下方的密闭容器2内达到负压，并且将下支承架52上侧的油顺利地回收到储油部6中，在下支承架52(分隔板部64)上也可以开设圆孔、方孔、椭圆孔等。而且，只要能够使下支承架52下方的密闭容器2内成为负压，并且将下支承架52上侧的油顺利地回收到储油部6中，也可以从下支承架52圆周的切线向中心方向凹陷设置矩形、半圆形、椭圆形等形状。由此，能够得到与实施例相同的效果。

虽然用下支承架52构成将电动组件室43内分隔为上下的分隔机构，但是，分隔机构不限于下支承架52，也可以在定子23上表面上设置环形圆板状的分隔板，并以该分隔板作为分隔机构。此时，将分隔板紧密贴合在线圈端24上并固定，并且，在分隔板上设置连通部，该连通部被形成为与设在密闭容器2内表面和下支承架52之间的连通部66相同。由该分隔板能够将密闭容器2内分隔为电动组件20的上方和下方。由此，即使在定子23和密闭容器2内表面之间的间隙23A的大小比连通部66大的情况下，如果用油泵抽上积存在储油部6中的油，由于能够使分隔板的下侧达到负压，因此能够得到与前述同样的效果。

另外，将分隔机构设置在电动组件20的下侧(下支承架52)和电动组件20的上侧(环形圆板状的分隔板)，但是，只要分隔机构能够分隔包括储油部6的空间和比该空间更靠上方的空间，并且，在通过油泵将积存在储油部6中的油抽上时，由分隔机构使下部达到负压，也可以在电动组件室43内的任何位置，沿上下方向将电动组件室43内分隔。但是，此时需要设置在不堵塞连通路34的出口及排出管50的开口的位置，且在储油部6中积存有油的状态下，在油的上方设有10％左右的空间。

另外，虽然分隔机构由将多个固定部62和分隔板部64一体成形的下支承架52构成，多个固定部62通过焊接固定在密闭容器2的容器本体4上，分隔板部64为设置在各固定部62之间；但是，分隔机构不限于将各固定部62和分隔板部64一体成形的下支承架52，也可以将下支承架52(各固定部62)和圆板状的分隔板分别设置。由此，如果将圆板状的分隔板配设在现有的下支承架的上侧(电动组件20侧)或下侧，则能够沿用目前正在使用的下支承架，十分方便。另外，本发明不限于实施例，在不脱离本发明宗旨的范围内，即使进行其他各种各样的变更，本发明也有效。

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组件以及上支承架和下支承架，所述上支承架和下支承架具有用于上下轴支承该电动组件的旋转轴的轴承部，

所述涡旋压缩组件由固定涡旋盘和转动涡旋盘构成，所述固定涡旋盘在端板的表面竖立设置有涡旋状的涡旋齿，所述转动涡旋盘利用所述电动组件的旋转轴相对所述固定涡旋盘作旋转运动，并且在端板的一个面上竖立设置有涡旋状的涡旋齿；

通过从外侧向内侧逐渐缩小使两所述涡旋齿相互啮合而形成的多个压缩空间，对由吸入管吸入的气体进行压缩，使该气体从中心部向所述固定涡旋盘侧的所述密闭容器内排出，并经由设于所述上支承架上的连通路导入到所述电动组件侧，并且由排出管排出；所述吸入管与外周部的所述压缩空间连通，所述排出管安装在所述上支承架的轴承部附近的所述密闭容器上；

该涡旋压缩机的特征在于，包括：

油泵，其形成在所述旋转轴下端，并且将所述密闭容器内底部的储油部内的油供给到所述轴承部；

分隔机构，其将所述密闭容器内分隔成包括所述储油部的空间以及比该空间更靠上方的空间；

连通部，其形成在所述分隔机构上。

2.如权利要求1所述的涡旋压缩机，其特征在于，由所述下支承架构成所述分隔机构。

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