CN101603533B - 涡旋压缩机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种涡旋压缩机，其能够从被涡旋压缩组件压缩并从连通路导入到电动组件侧的制冷剂气体中适宜地分离油。涡旋压缩机(1)中，在密闭容器(2)内设有涡旋压缩组件(10)、驱动该涡旋压缩组件(10)的电动组件(20)以及支撑架(28)。该支撑架(28)具有用于轴支承该电动组件(20)的旋转轴(22)的轴承部(30)并设有连通路(34)。涡旋压缩机(1)还包括从支撑架(28)向电动组件(20)侧延伸并围绕在轴承部(30)周围的遮蔽板(54)以及竖立设置在电动组件(20)的支撑架(28)侧的端部周围的收油装置(36)。使遮蔽板(54)的前端部和收油装置(36)的前端部以非接触的状态重叠，并使排出管(50)与遮蔽板(54)的内侧连通。

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，该涡旋压缩机用涡旋压缩组件对由吸入管吸入的制冷剂进行压缩后并从排出管排出，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

目前的这种涡旋压缩机构成为，在纵长形的密闭容器内收纳着电动机(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，利用涡旋压缩组件对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，所述排出管安装在圆筒形的容器本体上。

在这种涡旋压缩机中，制冷剂气体与润滑油一同从涡旋压缩组件排出。如果排出的油直接从排出管排出，则导致涡旋压缩机的性能显著下降，因此，需要从由涡旋压缩组件排出的制冷剂气体中分离油。于是，提出了一种形成供油通路的技术方案，该供油通路形成为向驱动轴的内部偏心，该驱动轴的上端部被对压缩部进行支撑的主架支撑。通过形成这种供油通路，使在压缩过程中向压缩机外部排出的油量达到最小化，从而减少压缩机的磨损，提高压缩性能(参照专利文件1)。

另外，一种涡旋压缩机中，在电动机(转子)的上部安装以放射状设有多个叶片的风扇，通过该风扇的旋转，在电动机的上部空间产生负压，利用该负压形成从台板(端板)和主轴之间的内侧空间吸入制冷剂气体和润滑油的气体通路，在制冷剂气体和润滑油通过该气体通路的过程中，润滑油从制冷剂气体中被分离(参照专利文件2)。

专利文件1：(日本)特开2007-170386号公报

专利文件2：(日本)特开2006-125211号公报

然而，在前者的涡旋压缩机中，供油通路形成为向驱动轴内部偏心，该驱动轴的上端部被对压缩部进行支撑的主架支撑。因此，不但供油通路较复杂，油分离效果也不理想。

在后者的涡旋压缩机中，在电动机(转子)的上部安装有以放射状设有多个叶片的风扇。这种设有多个叶片的风扇结构较复杂，也不能期待能够取得理想的油分离效果。

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能够从被涡旋压缩组件压缩而从连通路导入到电动组件侧的制冷剂气体中适宜地分离油的涡旋压缩机。

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组件以及支撑架，所述支撑架具有用于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，所述固定涡旋盘为在端板的表面上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而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，对由与外周部的所述压缩空间连通的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，并经由设于所述支撑架上的连通路导入到所述电动组件侧，并且由安装在所述轴承部附近的所述密闭容器上的排出管排出；该涡旋压缩机的特征在于：包括遮蔽板和收油装置，所述遮蔽板从所述支撑架向所述电动组件侧延伸并围绕在所述轴承部周围，所述收油装置竖立设置在所述电动组件的所述支撑架侧的端部周围，所述遮蔽板的前端部和所述收油装置的前端部以非接触状态重叠，并且所述排出管与所述遮蔽板的内侧连通转动转动。

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支撑架，所述支撑架具有用于对该电动组件的旋转轴进行轴支承的轴承部，涡旋压缩组件由固定涡旋盘和转动涡旋盘构成，所述固定涡旋盘为在端板的表面上竖立设置涡旋状的涡旋齿，所述转动涡旋盘利用电动组件的旋转轴而相对该固定涡旋盘作旋转运动，并且在端板的一面上竖立设置涡旋状的涡旋齿；通过从外侧向内侧逐渐缩小使两个涡旋齿相互啮合而形成的多个压缩空间，对由与外周部的压缩空间连通的吸入管吸入的气体进行压缩，使该气体从中心部向固定涡旋盘侧的密闭容器内排出，并经由设于支撑架上的连通路导入到电动组件侧，并从安装在轴承部附近的密闭容器上的排出管排出；由于该涡旋压缩机包括遮蔽板和收油装置，所述遮蔽板从支撑架向电动组件侧延伸并围绕在轴承部周围，所述收油装置竖立设置在电动组件转子的支撑架侧的端部周围，遮蔽板的前端部和收油装置的前端部以非接触状态重叠，并且排出管与遮蔽板的内侧连通，因此，被涡旋压缩组件压缩而从连通路导入到电动组件侧的气体，从遮蔽板和收油装置之间的间隙流入到遮蔽板内，然后从排出管排出。

此时，由于遮蔽板和收油装置以非接触状态重叠，因此，油在通过该重叠部分过程中有效地从气体中分离，从而向遮蔽板内侧流入不含油的气体。而且，由于收油装置与转子一同旋转，因此，进一步提高从气体中分离油的效果。由此，能够有效地降低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主要部分(将遮蔽板配置在收油装置的外侧的状态)的图；

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主要部分(将收油装置配置在遮蔽板外侧的状态)的图。

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上支撑架

10涡旋压缩组件

12固定涡旋盘

14转动涡旋盘

36收油装置

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，即使在用涡旋压缩组件对制冷剂气体和油进行压缩而从连通路导入到电动组件侧的过程中分离油，也能防止油与制冷剂气体一同从排出管排出的不良现象。油与制冷剂气体一同从排出管排出的不良现象可以通过以下结构来防止，该结构具有围绕轴承部周围的遮蔽板以及竖立设置在电动组件的支撑架侧的端部周围的收油装置，遮蔽板的前端部和收油装置的前端部以非接触状态重叠，并且排出管与遮蔽板的内侧连通。

实施例

下面，参照附图对本发明的实施方式进行详述。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的主要部分的放大图。

本实施方式中的涡旋压缩机1属于内部高压型结构，如图1所示，其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的内部空间内的电动组件20、以及位于该电动组件20的上侧且由该电动组件20的旋转轴22驱动的涡旋压缩组件10。该密闭容器2的结构为包括收纳电动组件20(电动机)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，并且将底部作为储油部6。

在密闭容器2内设有上支撑架(支撑架)28，该上支撑架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形成在上支撑架28的端盖4A侧(上侧)，而电动组件室43形成在上支撑架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。

此时，在上支撑架28的周边部上，形成有向电动组件20侧突出的多个(实施例中为四处)台座部28A，所述各台座部28A通过焊接部W固定在密闭容器2的容器本体4上。另外，在与上支撑架28的轴承部30附近相对应的容器本体4(密闭容器2)位置上，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，并向上支撑架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(ラップ)12B构成，在其中心部具有排出口17，在外周部具有吸入口18。

吸入管51贯穿密闭容器2的端盖4A在垂直方向上连接在该吸入口18上，该吸入管51相对于端盖4A的中心线位于一侧(例如，在后述的多个支撑腿70中的一个支撑腿70侧)。另外，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的内面(端盖4A和容器本体4的内面)之间。

另外，转动涡旋盘14构成为包括圆板状的端板14A、直立于该端板14A上且以与固定涡旋盘12的涡旋齿12B形成为相同形状的涡旋齿14B、以及向与端板14A的涡旋齿14B相反的面突出并在中心具有轮毂孔的轮毂29。在所述上支撑架28的中央部形成有连续向下方延伸的轴承部30，由该轴承部30支承旋转轴22的上部。

另外，在旋转轴22的下部设有油泵76。通过旋转轴22的转动，该油泵76将储存在构成于密闭容器2内底部(底盖4B)内的储油部6的油抽上，该被抽上的油，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和上支撑架28之间等)。

所述电动组件20构成为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内面上的定子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)被轴支承在成为副轴承的下支撑架52上。该下支撑架52也在电动组件20的下侧通过焊接部W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，该偏心轴22A的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(图中仅示出一根)固定在上支撑架28上，转动涡旋盘14通过由欧式环(ォルダムリング)41和欧式键(ォルダムキ一)构成的欧式机构40被支承在上支撑架28上。由此，转动涡旋盘14相对于固定涡旋盘12不能自转而进行旋转运动。

即，转动通过相对于旋转轴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使形成在涡旋齿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。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变成高压气体，然后从排出口17向排出室42排出。

另一方面，构成电动组件20的定子23固定在密闭容器2(容器本体4)的内面上，并且，在定子23的周边部具有容器本体4的内壁和规定的间隙23A(空间)。该间隙23A以大致等间隔形成在定子23周围的四个位置，间隙23A以外的定子23的周边固定在容器本体4的内壁上。所述电动组件室43经由定子23和密闭容器2内面之间的间隙23A(通路)与下部的储油部6连通。而且，电动组件室43的空间上部贯穿密闭容器2与在轴承部30附近开口的排出管50连通。

在所述上支撑架28的下表面，设置有从该上支撑架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。该遮蔽板54与所述轴承部相距规定的间隔而设于其外侧。具体地说，该遮蔽板54位于定子23的线圈端24的内侧、与转子25的上方完全对应的区域，或者位于比该区域更靠外侧的位置(参照图1)。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)支撑腿70，用于将该密闭容器2直立设置。

如图2所示，该遮蔽板54的上部向旋转轴22侧弯曲，该弯曲部分由螺栓54A固定在上支撑架28的下表面。该遮蔽板54的下端延伸至比成为电动组件20上端的定子23的线圈端24上表面稍微更靠下方的位置(在实施例中，延伸至转子25的上表面和定子23的线圈端24的上表面之间的大致中间位置)。另外，图2示出图1的涡旋压缩机1的主要部分(圆形标记部分)。

在该遮蔽板54的下方与该遮蔽板54相对向设有收油装置36，该收油装置36竖立设置在电动组件20的上支撑架28侧的端部周围。具体地讲，收油装置36形成为圆筒状，其下端通过焊接或螺栓等固定在构成电动组件20的转子25的上部周围。收油装置36在定子23的上端扩展为“ㄑ”形后，向遮蔽板54的方向垂直地延伸。

所述遮蔽板54的前端部(在图2中为下端部)和收油装置36的前端部(在图2中为上端部)在上下方向上以规定尺寸重叠(图2中的箭头间)。而且，遮蔽板54和收油装置36在圆周的内外方向上以规定尺寸分开。即，遮蔽板54的前端部和收油装置36的前端部以非接触状态(此时，为形成有规定间隔间隙的状态)设有以规定尺寸重叠的部分(重叠部分)。

于是，从连通路34向电动组件室43排出的制冷剂气体，通过遮蔽板54和收油装置36的重叠部分的间隙并流入到遮蔽板54的内侧(图中的黑箭头方向)。另外，如图1所示，所述排出管50贯穿遮蔽板54并在遮蔽板54的内侧(旋转轴22侧)开口。即，排出管50与遮蔽板54的内侧连通，以使遮蔽板54内侧的制冷剂气体从排出管50排出。

虽然在所述的实施例中将遮蔽板54配置在收油装置36的外侧，但是，如图3所示，也可以将收油装置36配置在遮蔽板54的外侧。在这种情况下，与将遮蔽板54配置在收油装置36的外侧的情况相比，能够得到相同的效果。

另外，在所述连通路34的下侧设有引导部件(气流偏向部件)44。该引导部件44构成为，将从排出口17向排出室42内排出并经过连通路34流到下方的制冷剂气体的流向，变更为沿着遮蔽板54的方向和/或容器本体4(密闭容器2)内表面的水平方向，并经过电动组件20的线圈端24上方的遮蔽板54和容器本体4(密闭容器2)内面之间的气体通路P，向排出管50的方向导入。

如前所述，该排出管50在遮蔽板54和容器本体4的内表面之间没有开口，而是在遮蔽板54的内侧开口。由此，从涡旋压缩组件10排出、经过气体通路P被引导部件44向排出管50的方向引导的制冷剂气体，从遮蔽板54和收油装置36周围的重叠部分，向遮蔽板54的内侧流入(图中的黑箭头方向)后，向排出管50排出。

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。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，即通过排出室42及连通路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。

这样，在涡旋压缩机1中，设有从支撑架28向电动组件20侧延伸并围绕在轴承部30周围的遮蔽板54，并且在电动组件20的转子25的支撑架28侧的端部周围竖立设置有收油装置36。另外，由于遮蔽板54的前端部和收油装置36的前端部以非接触状态重叠，并且排出管50与遮蔽板54的内侧连通，因此，由涡旋压缩组件10压缩而从连通路34导入到电动组件20侧的气体，从遮蔽板54和收油装置36之间的间隙流入到遮蔽板54内，然后从排出管50排出。

此时，由于遮蔽板54和收油装置36以非接触状态重叠，因此，向电动组件室43内排出的制冷剂气体，在通过重叠部分的间隙的过程中油被有效地从气体中分离，从而向遮蔽板54的内侧导入不含有油的气体。另外，由于收油装置36与转子25一同旋转，因此进一步提高从制冷剂气体中分离油的效果。由此，能够有效地降低从排出管50排出的油量。

另外，在实施例中，虽然分别配置了一个遮蔽板54和一个收油装置36，但是遮蔽板54和收油装置36不限于一个，也可以配置一个收油装置36，在收油装置36的两个面上配置两个遮蔽板54，或者配置一个遮蔽板54，在遮蔽板54的两个面上配置两个收油装置36。另外，也可以设置多个遮蔽板54和收油装置36，并将他们彼此交替地配置。由此，能够大幅提高从制冷剂气体中分离油的效果。不言而喻，本发明并不仅限于实施例，在不脱离本发明宗旨的范围内，即使对本发明进行各种变更，本发明也有效。

Claims (1)

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支撑架，所述支撑架具有用于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，所述固定涡旋盘通过在端板的表面上竖立设置涡旋状的涡旋齿而构成，所述转动涡旋盘利用所述电动组件的旋转轴而相对所述固定涡旋盘作旋转运动，通过在端板的一个面上竖立设置涡旋状的涡旋齿而构成；

通过使两所述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，对由与外周部的所述压缩空间连通的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，并经由设于所述支撑架上的连通路导入到所述电动组件侧，并且由安装在所述轴承部附近的所述密闭容器上的排出管排出；

该涡旋压缩机的特征在于：

包括遮蔽板和收油装置，所述遮蔽板从所述支撑架向所述电动组件侧延伸并围绕在所述轴承部周围，所述收油装置竖立设置在所述电动组件的所述支撑架侧的端部周围，

所述遮蔽板的前端部和收油装置的前端部以非接触状态重叠，并且所述排出管与所述遮蔽板的内侧连通。

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