CN102245903A - 涡旋压缩机 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种涡旋压缩机。所述涡旋压缩机设置有从储油部(20)导向第一压缩室(15a)和第二压缩室(15b)的供油通道(50),通过使对第二压缩室(15b)的供油量多于对第一压缩室(15a)的供油量,能够对前一个形成的第二压缩室(15b-1)向下一个形成的第二压缩室(15b-2)的泄露进行抑制,能够降低压缩行程中的泄露损失。

Description

涡旋压缩机
技术领域
本发明涉及在制冷取暖空调装置和冰箱等的冷却装置或热泵式的热水装置等使用的涡旋压缩机。
背景技术
一直以来,使用在冷却空调机或冷冻机的涡旋压缩机,一般使从端面板立起有涡旋状的卷体的固定涡旋件和旋转涡旋件啮合,在双方之间形成压缩室。而且,通过自转限制机构限制旋转涡旋件的自转,而使旋转涡旋件沿圆轨道旋转。此时,压缩室通过一边改变容积一边移动,进行吸入、压缩、排出。在这种涡旋压缩机中,为了高效率地压缩工作流体,所以向压缩室供油是不可缺少的,供给的润滑油主要起到提高压缩室的密封性的作用。
特别是,在形成于旋转涡旋件的卷体外壁侧的第一压缩室的吸入容积与形成于卷体内壁侧的第二压缩室的吸入容积不同的非对称涡旋压缩机的情况下,具有预先对封闭有工作流体的第一压缩室更多地供给润滑油,从而防止从第一压缩室向第二压缩室泄露的方法(例如参照专利文献1)。
图25是专利文献1记载的现有的涡旋压缩机的压缩机构部的截面图。图25中,在包括:旋转涡旋件101;固定涡旋件102;形成于这两个涡旋之间的多个压缩室103和储存润滑油的储油部,并且在形成于旋转涡旋件101的外线侧的第一压缩室104o的吸入容积大于形成于内线侧的第二压缩室104i的涡旋压缩机中,设置有连接储油部和第一压缩室104o以及第二压缩室104i的压缩室供油通道。而且,在旋转涡旋件的第一压缩室104o关闭之后的位置对该压缩供油通道进行开口,由此使对第一压缩室104o的供油量多于对第二压缩室104i的供油量。
由此,由于吸入容积较大的第一压缩室104o先开始进行压缩,所以在第二压缩室104i开始进行压缩的时刻,其压力高于吸入压力。因此,通过使对第一压缩室104o的供油量多于对第二压缩室104i的供油量,或仅仅对第一压缩室104o供油,从而抑制从第一压缩室104o向第二压缩室104i的泄露,实现压缩性能的提高。
专利文献1:日本特许第4075979号公报
发明内容
发明想要解决的课题
然而,若提及涉及现有技术中未考虑的经由涡旋卷体侧面的泄露,从第二压缩室104i向另一个低压侧的第二压缩室104i的泄露,多于从第一压缩室104o向另一个低压侧的第一压缩室104o的泄露。该理由是:在与第二压缩室104i的吸入容积相比、第一压缩室104o的吸入容积较大的非对称涡旋压缩机中,吸入容积较小的第二压缩室104i的一方,由于该吸入容积差,与曲柄旋转角对应的压力上升速度较大。
采用图26,对第一压缩室104o和第二压缩室104i的关系进行说明。
如图26所示,存在:将第二压缩室104i-1和其后形成的第二压缩室104i-2隔开的涡旋卷体接点部D2;以及将第一压缩室104o-1和其后形成的第一压缩室104o-2隔开的涡旋卷体接点部D1。而且,当对第一压缩室104o和第二压缩室104i的压力的上升速度进行比较时,吸入容积较小的第二压缩室104i的一方的压力变化较大。因此,与涡旋卷体接点部D1相比,在涡旋卷体接点部D2更容易发生泄露。
因此,由于经由涡旋卷体侧面的泄露引起制冷剂的再压缩,所以,结果是,产生有由于无用的做功导致的压缩性能降低。
本发明解决上述现有课题,其目的在于:通过使对第二压缩室的供油量更多,而对经由卷体接点部的泄露进行抑制,提供实现压缩性能提高的涡旋压缩机。
另外,目的在于:通过对经由卷体接点部的泄露进行抑制并且间歇性地供油,使得润滑油供给量极少化,提供性能提高的涡旋压缩机。
还有,目的在于:通过已考虑过非对称涡旋压缩机的压缩室压力分布和泄露通道的供油通道和控制供油量,提供高效率的涡旋压缩机。
用于解决课题的方法
如技术方案1记载的本发明的涡旋压缩机,包括:从端面板立起有涡旋状的卷体的固定涡旋件和旋转涡旋件;对上述旋转涡旋件进行驱动的轴;使上述固定涡旋件和上述旋转涡旋件啮合而双方之间形成的压缩室;和存储润滑油的储油部,并且形成于上述旋转涡旋件的卷体外壁侧的第一压缩室的吸入容积,大于形成于上述旋转涡旋件的卷体内壁侧的第二压缩室的吸入容积,上述涡旋压缩机特征在于:设置有从上述储油部导向上述第一压缩室和上述第二压缩室的供油通道,并使得对上述第二压缩室的总供油量多于对上述第一压缩室的总供油量。
如技术方案2记载的本发明,其特征在于:在技术方案1记载涡旋压缩机的基础上,在上述固定涡旋件的卷体顶端和上述旋转涡旋件的卷体侧端面板面之间形成的固定顶端间隙,小于在上述旋转涡旋件的卷体顶端和上述固定涡旋件的卷体侧端面板面之间形成的旋转顶端间隙。
如技术方案3记载的本发明,其特征在于:在技术方案1或技术方案2记载的涡旋压缩机的基础上,在轴的一端设置泵,并将上述泵的吸入口设置在上述储油部内。
如技术方案4记载的本发明,其特征在于:在技术方案1至技术方案3中任一项记载的涡旋压缩机的基础上,上述第一压缩室的封闭位置和上述第二压缩室的封闭位置大致错开180度。
如技术方案5记载的本发明,其特征在于:在技术方案1至技术方案4中任一项记载的涡旋压缩机的基础上,在上述旋转涡旋件的背面形成高压区域和背压室,并设置多个供油通道,其中,上述供油通道的一部分或全部经由上述背压室。
如技术方案6记载的本发明,其特征在于:在技术方案5记载的涡旋压缩机的基础上,在上述旋转涡旋件的背面配置密封部件,由此将上述密封部件的内侧划分为高压区域,并将上述密封部件的外侧划分为背压室,并且上述供油通道中的至少一个包括:从上述高压区域到上述背压室的背压室供油通道和从上述背压室到上述第二压缩室的压缩室供油通道。
如技术方案7记载的本发明,其特征在于:在技术方案6记载的涡旋压缩机的基础上,上述背压室供油通道的开口端往返于上述密封部件。
如技术方案8记载的本发明,其特征在于:在技术方案6或技术方案7记载的涡旋压缩机的基础上,经由上述压缩室供油通道与上述背压室连通的第二压缩室是封闭有工作流体之后的压缩室。
如技术方案9记载的本发明,其特征在于:在技术方案6至技术方案8中任一项记载的涡旋压缩机的基础上,上述压缩室供油通道包括:形成于上述旋转涡旋件的内部的通道和形成于上述固定涡旋件的上述卷体侧端面板面的凹部,并且通过上述通道的开口端对应旋转运动上述性地向凹部开口,上述背压室和上述第二压缩室间被歇性地连通。
如技术方案10记载的本发明,其特征在于:在技术方案1至技术方案9任一项记载的涡旋压缩机的基础上,使从上述储油部开始导向上述第一压缩室和上述第二压缩室的上述供油通道分别是第一供油通道和第二供油通道,并将上述第二供油通道设置为上述第一供油通道的相同数量以上。
如技术方案11记载的本发明,其特征在于:在技术方案1记载的涡旋压缩机的基础上,使上述供油通道中的至少一个是间歇性连通的间歇性供油通道。
如技术方案12记载的本发明,其特征在于:在技术方案11记载的涡旋压缩机的基础上,上述间歇性供油通道中的至少一个的开口端在封闭工作流体之前的上述压缩室开口。
如技术方案13记载的本发明,其特征在于:在技术方案11或技术方案12记载的涡旋压缩机的基础上,在上述旋转涡旋件的背面形成高压区域和背压室,并且上述间歇性供油通道中的至少一个与高压区域连通。
如技术方案14记载的本发明,其特征在于:在技术方案11或技术方案12记载的涡旋压缩机的基础上,在上述旋转涡旋件的背面形成高压区域和背压室,并且上述间歇性供油通道中的至少一个经由上述背压室。
如技术方案15记载的本发明,其特征在于:在技术方案11或技术方案12记载的涡旋压缩机的基础上,在上述旋转涡旋件的背面形成高压区域和背压室,并且上述间歇性供油通道中的至少一个包括:从上述高压区域开始使上述背压室连通的连接通道;和使上述背压室和上述压缩室连通的供给通道。
如技术方案16记载的本发明,其特征在于:在技术方案15记载的涡旋压缩机的基础上,上述连接通道的开口端往返于对设置在上述旋转涡旋件的背面的上述高压区域和上述背压室进行分离的密封部件。
如技术方案17记载的本发明,其特征在于:在技术方案15或技术方案16记载的涡旋压缩机的基础上,上述供给通道与封闭有工作流体之后的上述压缩室连通。
如技术方案18记载的本发明,其特征在于:在技术方案15至技术方案17任一项记载的涡旋压缩机的基础上,上述供给通道与上述第二压缩室连通。
如技术方案19记载的本发明,其特征在于:在技术方案15至技术方案18任一项记载的涡旋压缩机的基础上,上述供给通道包括:形成于上述旋转涡旋件的通道和形成于上述固定涡旋件的上述卷体侧端面板面的凹部构成,并且上述通道的一个开口端对应旋转运动周期性地向上述凹部开口。
如技术方案20记载的本发明,其特征在于:在技术方案11至技术方案19任一项记载的涡旋压缩机的基础上,上述间歇性供油通道包括:形成于上述旋转涡旋件的通道和形成于上述固定涡旋件的上述卷体侧端面板面的凹部,并且上述通道的一个开口端对应旋转运动周期性地向上述凹部开口。
如技术方案21记载的本发明,其特征在于:在技术方案1记载的涡旋压缩机的基础上,上述供油通道包括:向上述旋转涡旋件的上述卷体顶端供油的卷体顶端供油通道;和在第二压缩室开口的供油量控制通道。
如技术方案22记载的本发明,其特征在于:在技术方案21记载的涡旋压缩机的基础上,上述卷体顶端供油通道包括:通过上述旋转涡旋件的内部的通道;和设置在上述旋转涡旋件的上述卷体顶端的油沟。
如技术方案23记载的本发明,其特征在于:在技术方案21或技术方案22记载的涡旋压缩机的基础上,在上述旋转涡旋件的背面形成高压区域和背压室,并且上述卷体顶端供油通道经由上述高压区域和上述背压室。
如技术方案24记载的本发明,其特征在于:在技术方案21或技术方案22记载的涡旋压缩机的基础上,在上述旋转涡旋件的背面形成高压区域和背压室,并且上述卷体顶端供油通道并不经由上述背压室而仅仅经由上述高压区域。
如技术方案25记载的本发明,其特征在于:在技术方案21至24任一项记载的涡旋压缩机的基础上,上述卷体顶端供油通道中的至少一个由向封闭工作流体之前的上述压缩室供油的通道构成。
如技术方案26记载的本发明,其特征在于:在技术方案21至25任一项记载的涡旋压缩机的基础上,在上述旋转涡旋件的背面形成高压区域和背压室,并且上述供油量控制通道中的至少一个包括:从上述高压区域向上述背压室供油的连接通道;和使上述背压室和上述第二压缩室连通的供给通道A。
如技术方案27记载的本发明,其特征在于:在技术方案26记载的涡旋压缩机的基础上,上述连接通道的开口端往返于对设置在上述旋转涡旋件的上述背面的上述高压区域和上述背压室进行分离的密封部件。
如技术方案28记载的本发明,其特征在于:在技术方案26或27记载的涡旋压缩机的基础上,上述供给通道A与封闭有上述工作流体之后的上述第二压缩室连通。
如技术方案29记载的本发明,其特征在于:在技术方案26至28任一项记载的涡旋压缩机的基础上,上述供给通道A包括:形成于上述旋转涡旋件的通道和形成于上述固定涡旋件的上述卷体侧端面板面的凹部,并且上述通道的一个开口端对应旋转运动周期性地向上述凹部开口。
如技术方案30记载的本发明,其特征在于:在技术方案1至29任一项记载的涡旋压缩机的基础上,上述工作流体使用二氧化碳。
发明效果
在本发明中,与吸入容积较大的压缩室相比,向较小的压缩室的一方更多地供给润滑油。由于与吸入容积较大的压缩室相比,较小的压缩室的一方的压力变化率较大,因此工作流体的泄露也较多,所以通过向较小的压缩室的一方供给更多的润滑油,能够降低吸入容积较小的压缩室的泄露损失,能够实现高效率的涡旋压缩机。
另外,通过对经由卷体接点部的泄露进行抑制并且间歇性地供油。使得润滑油极少化,能够提供提高了性能的涡旋压缩机。
另外,通过卷体顶端供油通道,对旋转涡旋件的卷体顶端连续地供给润滑油。由此,能够对经由将第一压缩室和第二压缩室之间隔开的卷体顶端的泄露进行抑制。另外,具有使对第二压缩室的总供油量多于对第一压缩室的总供油量的油量控制通道。由此,能够提高压力差较大的第二压缩室和另一个低压侧的第二压缩室之间的密封性,能够抑制对第一压缩室的供给过剩的润滑油。
即,根据本发明,能够考虑压缩室之间的泄露通道,对经由旋转涡旋件的卷体顶端的泄露和经由涡旋卷体侧面的泄露,有效地供给润滑油。采用该本发明,能够提供确保压缩室之间的密封性并且不产生由于过剩供油导致的润滑油堵塞等无用的做功的高效率的涡旋压缩机。
附图说明
图1是本发明的实施例1中的涡旋压缩机的纵截面图。
图2是本发明例的涡旋压缩机的压缩机构部的主要部分的放大截面图。
图3是本实施例的涡旋压缩机的固定涡旋件和旋转涡旋件啮合的状态的截面图。
图4是表示本实施例的涡旋压缩机的第一压缩室和第二压缩室的压力上升曲线的特性图。
图5是本实施例的涡旋压缩机的供油通道的概念图。
图6是本实施例的涡旋压缩机的固定涡旋件与旋转涡旋件啮合的状态的截面图。
图7是本实施例中的涡旋压缩机的固定涡旋件与旋转涡旋件啮合的状态的截面图。
图8是本发明的实施例2中的涡旋压缩机的压缩机构部的主要部分的放大截面图。
图9是本实施例中的涡旋压缩机的固定涡旋件和旋转涡旋件啮合的状态的截面图。
图10是本实施例3中的涡旋压缩机的供油通道的概念图。
图11是本发明的实施例4中的涡旋压缩机的压缩机构部的主要部分的放大截面图。
图12是表示本实施例中的涡旋压缩机的旋转涡旋件和固定涡旋件啮合的状态的截面图。
图13是本发明的实施例5中的涡旋压缩机的压缩机构部的主要部分的放大截面图。
图14是表示实施例4至实施例6中的涡旋压缩机的旋转涡旋件和固定涡旋件啮合的状态的截面图。
图15是本发明的实施例6中的涡旋压缩机的压缩机构部的主要部分的放大截面图。
图16是表示本实施例中的涡旋压缩机的旋转涡旋件和固定涡旋件啮合的状态的截面图。
图17是本发明的实施例7中的涡旋压缩机的压缩机构部的主要部分的放大截面图。
图18是表示本实施例中的涡旋压缩机的旋转涡旋件的俯视图。
图19是表示本实施例中的涡旋压缩机的旋转涡旋件和固定涡旋件啮合的状态的截面图。
图20是本发明的实施例8中的涡旋压缩机的压缩机构部的主要部分的放大截面图。
图21是表示本实施例中的涡旋压缩机的旋转涡旋件的俯视图。
图22是表示本实施例中的涡旋压缩机的旋转涡旋件和固定涡旋件啮合的状态的截面图。
图23是本发明的实施例9中的涡旋压缩机的压缩机构部的主要部分的放大截面图。
图24是表示本实施例中的涡旋压缩机的旋转涡旋件的一部分的放大俯视图。
图25是表示现有的涡旋压缩机的压缩机构部的截面图。
图26是表示现有的涡旋压缩机的旋转涡旋件和固定涡旋件啮合的状态的截面图。
符号说明
4 轴
6 润滑油
12 固定涡旋件
12a 端面板
12b 凹部
12c 卷体顶端
12d 固定顶端间隙
12e 卷体侧端面板面
13 旋转涡旋件
13a 端面板
13b 通道
13c 卷体顶端
13d 旋转顶端间隙
13e 背面
13f 卷体侧端面板面
13i 卷体内壁侧
13o 卷体外壁侧
14 自转限制机构
15 压缩室
15a 第一压缩室
15b 第二压缩室
20 储油部
25 泵
29 背压室
30 高压区域
50 供油通道
51 背压室供油通道
51a 另一个开口端
51b 一个开口端
52 压缩室供油通道
52a 另一个开口端
52b 一个开口端
53 第一供油通道
54 第二供油通道
55 压缩室供油通道
55a 另一个开口端
55b 另一个开口端
55c 通道
56、57 间歇性供油通道
56a、57a 另一个开口端
56b、57b 一个开口端
56c、57c 通道
58、65 连接通道
58a、59a 另一个开口端
58b、59b 一个开口端
59 供给通道
59c、67c 通道
65a、66a、67a 另一个开口端
65b、66b、67b 一个开口端
66、67 供给通道A
66d 高低差
78 密封部件
83、84 卷体顶端供油通道
83a、84a、85a 另一个开口端
83b、84b、85b 一个开口端
84c、85c 通道
84d、85d 油沟
85 供给通道
具体实施方式
本发明的第一实施方式的涡旋压缩机,包括:从端面板开始涡旋状的卷体立起的固定涡旋件和旋转涡旋件;对旋转涡旋件进行驱动的轴;使固定涡旋件和旋转涡旋件啮合而形成于双方之间的压缩室;和存储润滑油的储油部,并且形成于旋转涡旋件的卷体外壁侧的第一压缩室的吸入容积大于形成于旋转涡旋件的卷体内壁侧的第二压缩室的吸入容积,该涡旋压缩机设置有从储油部导向第一压缩室和第二压缩室的供油通道,并使对第二压缩室的总供油量多于对第一压缩室的总供油量。根据本实施方式,通过积极地对压力变化率较大的第二压缩室供油,能够抑制从前一个形成的第二压缩室向下一个形成的第二压缩室的泄露。即,由于能够降低压缩行程中的泄露损失,所以能够提供实现高效率的涡旋压缩机。
本发明的第二实施方式是:在第一实施方式的涡旋压缩机的基础上,使在固定涡旋件的卷体顶端和旋转涡旋件的卷体侧端面板面之间形成的固定顶端间隙,小于在旋转涡旋件的卷体顶端和固定涡旋件的卷体侧端面板面之间形成的旋转顶端间隙。根据本实施方式,在固定顶端间隙发生的泄露(即,从第一压缩室对第二压缩室的泄露)的影响变小。因此,对泄露损失给予较大的影响的是在第二压缩室之间发生的泄露,所以使对第二压缩室的总供油量多于对第一压缩室的总供油量的效果显著。
本发明的第三实施方式是:在第一或第二的实施方式的涡旋压缩机的基础上,在轴的一端设置泵,并将泵的吸入口设置在储油部内。根据本实施方式,与压力条件和运转速度无关,能够可靠地供油。因此,在能够抑制第二压缩室的泄露的同时,也能够解决润滑油不足等问题,能够实现高效率和高可靠性。
本发明的第四实施方式是:在第一至第三的实施方式的涡旋压缩机的基础上,第一压缩室的密封位置和第二压缩室的密封位置大致错开180度。根据本发明,能够使吸入加热的影响变小。还有,由于能够确保最大吸入容积,所以能够将卷体的高度设定为较低。其结果,由于能够缩小卷体接点部的泄露间隙,所以能够进一步降低泄露损失。
本发明的第五实施方式是:在第一至第四的实施方式的涡旋压缩机的基础上,在旋转涡旋件的背面形成高压区域和背压室,并设置多个供油通道,其中,供油通道的一部分或全部经过背压室。根据本实施方式,通过向旋转涡旋件背面施加压力,由此旋转涡旋件被稳定地按压在固定涡旋件。由此,能够降低泄露并且进行稳定的运转。另外,通过使供给通道为多个,能够对必需的位置仅供给必需分量的油。进而,通过经由背压室,能够使与进行供给的压缩室的压力差变小,并且实现最小供油。即,能够防止过剩的供油,并能够对由吸入部中的吸入加热导致的性能降低、和由压缩部中的粘性损失导致的输入增大等进行抑制。
本发明的第六实施方式是:在第五实施方式的涡旋压缩机的基础上,在旋转涡旋件的背面配置密封部件,由此将密封部件的内侧划分为高压区域,将密封部件的外侧划分为背压室,并且供油通道中的至少一个包括:从高压区域向背压室的背压室供油通道;和从背压室对第二压缩室的压缩室供油通道。根据本实施方式,通过使用密封部件,能够将高压区域和背压室的压力完全地分离。因此,能够稳定地控制对旋转涡旋件施加压力。
本发明的第七实施方式是:在第六实施方式的涡旋压缩机的基础上,背压室供油通道的开口端往返于密封部件。根据本实施方式,通过背压室供油通道的开口端往返于密封部件的比率,能够控制对向背压室的供油量。因此,能够控制最小供油,并能够防止过剩供给。即,由于不需要使供油通道的口径变小,所以也能够防止由于异物导致的供油通道的堵塞,并能够维持稳定的背压。
本发明的第八实施方式是:在第六或第七实施方式的涡旋压缩机的基础上,经由压缩室供油通道连通背压室的第二压缩室是封闭有工作流体之后的压缩室。根据本实施方式,能够防止旋转涡旋件离开固定涡旋件而使能力降低、即倾斜(tilting)现象。另外,假如即使发生倾斜,也能够对背压室导入第二压缩室的压力。因此,能够尽快恢复至正常运转。
本发明的第九实施方式是:在第六至第八实施方式的涡旋压缩机的基础上,压缩室供油通道包括:形成于旋转涡旋件的内部的通道;和形成固定涡旋件的卷体侧端面板面的凹部,并且,通过通道的开口端对应旋转运动周期性地向上述凹部开口,背压室和第二压缩室间歇性地连通。根据本实施方式,通过使背压室和第二压缩室间歇性地连通,能够对背压室的压力变动进行抑制,并能够控制在规定的压力。
本发明的第十实施方式是:在第一至第九实施方式的涡旋压缩机的基础上,使从储油部导向第一压缩室和第二压缩室的供油通道分别是第一供油通道和第二供油通道,并将所述第二供油通道设置为与所述第一供油通道的相同数量以上。根据本实施方式,能够可靠地使对第二压缩室的供油量更多。
本发明的第十一实施方式是:在第一实施方式的涡旋压缩机的基础上,使供油通道中的至少一个是间歇性地连通的间歇性供油通道。根据本实施方式,通过间歇性地供油,能够将对第二压缩室的供油量限制至最低限度。因此,能够降低由于润滑油供给过多导致的粘性损失。
本发明的第十二实施方式是:在第十一实施方式的涡旋压缩机的基础上,间歇性供油通道中的至少一个是在封闭工作流体之前的上述压缩室设置开口端。根据本实施方式,当封闭工作流体时,能够通过润滑油提高压缩室的密封效果,并且防止由于润滑油供给过多而使吸入加热所导致的体积效率降低。
本发明的第十三实施方式是:在第十一或第十二实施方式的涡旋压缩机的基础上,在旋转涡旋件的背面形成高压区域和背压室,并且间歇性供油通道的至少一个与高压区域连通。根据本实施方式,在高差压的条件下时,能够通过压力差增加对压缩室的供油量。因此,能够进一步提高压缩机的可靠性。
本发明的第十四实施方式是:在第十一或十二实施方式的涡旋压缩机的基础上,在旋转涡旋件的背面形成高压区域和背压室,并且间歇性供油通道的至少一个经由背压室。根据本实施方式,由于背压室和压缩室的压力差较小,所以能够抑制供油时的膨胀声音,能够降低运转时的噪音。
本发明的第十五实施方式是:在第十一或十二实施方式的涡旋压缩机的基础上,在旋转涡旋件的背面形成高压区域和背压室,并且间歇性供油通道的至少一个包括:从高压区域连通背压室的连接通道;和连通背压室和压缩室的供给通道。根据本实施方式,从高压区域向背压室供给高压润滑油并按压旋转涡旋件背面,并通过使背压室和压缩室连通,由此防止背压室的过剩的压力上升。因此,能够施加稳定的背压。
本发明的第十六实施方式是:在第十五实施方式的涡旋压缩机的基础上,连接通道的开口端往返于将设置在旋转涡旋件的背面的高压区域和背压室隔开的密封部件。根据本实施方式,通过连接通道的开口端往返于密封部件的比率,能够对向背压室的供油量进行微小的调整,能够防止过剩供给。另外,由于不需要使供油通道的口径变小,所以也能够防止由于异物导致的供油通道的堵塞,能够维持稳定的背压。
本发明的第十七实施方式是:在第十五或第十六实施方式的涡旋压缩机的基础上,供给通道与封闭有工作流体的压缩室连通。采用本实施方式,能够防止旋转涡旋件离开固定涡旋件而导致的能力降低、即倾斜(tilting)现象。还有,假若即使发生倾斜,也可以对背压室导入第二压缩室的压力。因此,能够尽快恢复正常运转。
本发明的第十八实施方式是:在第十五至第十七实施方式的涡旋压缩机的基础上,供给通道与第二压缩室连通。根据本实施方式,能够使对第二压缩室的供油量多于对第一压缩室的供油量,并能够进一步提高从前一个封闭的第二压缩室向下一个封闭的第二压缩室的防泄露效果。
本发明的第十九实施方式是:在第十五至第十八实施方式的涡旋压缩机的基础上,供给通道包括:形成于旋转涡旋件的通道;和形成于固定涡旋件的卷体侧端面板面的凹部,并且,通道的一个开口端对应旋转运动周期性地向上述凹部开口。根据本实施方式,通过使背压室和压缩室间歇性地连通,由此能够对背压室的压力变动进行抑制,并控制在规定的压力。
本发明的第二十实施方式是:在第十一至第十九实施方式的涡旋压缩机的基础上,间歇性供油通道包括:形成于旋转涡旋件的通道;和形成于固定涡旋件的卷体侧端面板面的凹部,并且通道的一个开口端对应旋转运动周期性地向上述凹部开口。根据本实施方式,由于通过对凹部的配置和通道的位置进行调整,能够在任意的点与间歇性供油通道连通,所以能够抑制过剩的润滑油供给,并能够防止由于粘性损失导致的性能降低。
本发明的第二十一实施方式是:在第一实施方式的涡旋压缩机的基础上,供油通道包括:对旋转涡旋件的卷体顶端供油的卷体顶端供油通道;和开口在第二压缩室的供油量控制通道。根据本实施方式,针对经由旋转涡旋件的卷体顶端的泄露和经由螺旋卷体侧面的泄露、设置进行有效的润滑油供给的供油通道,因此,可以能够确保压缩室之间的密封性,并不产生由于过剩供油导致的润滑油堵塞等无用的做功,所以能够提供高效率的涡旋压缩机。
本发明的第二十二实施方式是:在第二十一实施方式的涡旋压缩机的基础上,卷体顶端供油通道包括:通过旋转涡旋件的内部的通道;和设置在旋转涡旋件的卷体顶端的油沟。根据本实施方式,由于供给到卷体顶端的润滑油经由油沟向更广范围的卷体顶端供给,所以能够在更广范围内确保第一压缩室和第二压缩室之间的密封性。
本发明的第二十三实施方式是:在第二十一或第二十二实施方式的涡旋压缩机的基础上,在旋转涡旋件的背面形成高压区域和背压室,并且卷体顶端供油通道经由高压区域和背压室。根据本实施方式,当经由卷体顶端间隙对压缩室供给润滑油时,差压变小,由此能够抑制润滑油供给时的膨胀声音。因此,能够提供对噪音产生进行抑制并可以向卷体顶端和压缩室供给润滑油的涡旋压缩机。
本发明的第二十四实施方式是:在第二十一或第二十二实施方式的涡旋压缩机的基础上,在旋转涡旋件的背面形成高压区域和背压室,卷体顶端供油通道并不经由背压室而仅经由高压区域。根据本实施方式,能够将卷体顶端供油通道设置至与高压侧的压力室面对的卷体顶端。另外,也能够在更广范围内确保卷体顶端的密封性。进而,能够提供当在压缩机运行中变为吸入压力和排出压力的差压变大的条件下时,利用该压力差,自动地使润滑油供给量增加,使可靠性提高的涡旋压缩机。
本发明的第二十五实施方式是:在第二十一或第二十四实施方式的涡旋压缩机的基础上,卷体顶端供油通道中至少一个由向封闭工作流体之前的压缩室供油的通道构成。根据本实施方式,能够从供油量控制通道向润滑油供给前的第一和第二压缩室供给润滑油,并对压缩室形成时或压缩室刚形成后的泄露进行抑制。因此,第二十一实施方式记载的供油量控制通道和卷体顶端供油通道互补地作用,能够提供可以更有效地供给润滑油的涡旋压缩机。
本发明的第二十六实施方式是:在第二十一或第二十五实施方式的涡旋压缩机的基础上,在旋转涡旋件的背面形成高压区域和背压室,并且供油量控制通道中的至少一个包括:从高压区域向背压室供油的连接通道;和使背压室与第二压缩室连通的供给通道A。根据本实施方式,能够在连接道路中对经由供给通道A向第二压缩室的润滑油供给量进行控制,并且向旋转涡旋件背面施加稳定的背压,由此能够提供对经由卷体顶端间隙的泄露进行抑制的压缩机。
本发明的第二十七实施方式是:在第二十六实施方式的涡旋压缩机的基础上,连接通道的开口端往返于将设置在旋转涡旋件的背面的高压区域和背压室隔开的密封部件。根据本实施方式,通过连接通道的开口端与背压室连接的时间比率,能够对经由连接通道向背压室供给的润滑油的量进行控制。作为结果,能够提供可以高精度地控制经由供给通道A向第二压缩室供给的润滑油的量的涡旋压缩机。
本发明的第二十八实施方式是:在第二十六或第二十七实施方式的涡旋压缩机的基础上,供给通道A与封闭有工作流体之后的第二压缩室连通。根据本实施方式,由于通过供给通道A供给的润滑油限定于第二压缩室形成之后,所以能够可靠地对第二压缩室供给经过控制的润滑油的量。另外,能够通过压缩室的压力对经由供给通道A供给的润滑油的压力进行控制。即,由于通过供给通道A开口的第二压缩室的压力能够对背压室的压力进行控制,所以能够提供施加适当的背压的涡旋压缩机。
本发明的第二十九实施方式是:在第二十六至第二十八实施方式的涡旋压缩机的基础上,供给通道A包括:形成于旋转涡旋件的通道;和形成于固定涡旋件的卷体侧端面板面的凹部,并且通道的一个开口端对应旋转运动周期性地向上述凹部开口。根据本实施方式,能够仅在压缩形成中的第二压缩室的压力上升的特定的区间使背压室与第二压缩室连通。由此,能够提供不仅能控制背压,而且可以防止压缩室的压力变为高于背压室的压力的状态下经由供给通道A的从压缩室向背压室的倒流的涡旋压缩机。
本发明的第三十实施方式是:在第一至第二十九实施方式的涡旋压缩机的基础上,工作流体使用二氧化碳。根据本实施方式,即使工作压力变高,压缩室之间的压力差也变大,也能够有效地对伴随着压力上升的第二压缩室的泄露进行抑制。即,能够提供本发明的效果显著并实现高效率且高可靠性的涡旋压缩机。
实施例1
以下,参照附图,对本发明的实施例进行说明。另外,本发明并不限定于该实施例。
图1是本发明中的实施例1的涡旋压缩机的纵截面图,图2是本发明的实施例中的涡旋压缩机的压缩机机构的主要部分的放大截面图。以下,针对本实施例的涡旋压缩机,说明其结构和运行。
如图1所示,本实施例的涡旋压缩机包括:压缩机构2、电机部3和具有储存润滑油6的储油部20的密封容器1。压缩机构2包括:通过焊接或热装等固定于密封容器1内,并支撑轴4的主轴承部件11;螺栓固定在该主轴承部件11上的固定涡旋件12;和与固定涡旋件12啮合的旋转涡旋件13。
涡旋状的卷体从固定涡旋件12和旋转涡旋件13的端面板立起,固定涡旋件12和旋转涡旋件13啮合,在双方之间形成压缩室15。
在旋转涡旋件13和主轴承11之间设置有:由防止旋转涡旋件13的自转并以进行圆轨道运动的方式进行导向的十字头联轴器等构成的自转限制机构14。而且,通过以位于轴4的上端的偏心轴部4a对旋转涡旋件13进行偏心驱动,使旋转涡旋件13进行圆轨道运动。通过该圆轨道运动,压缩室15从外周侧朝向中央部一边缩小容积一边移动。利用伴随该移动的容积变化,从通到密封容器1之外的吸入管16和固定涡旋件12的外周部的吸入口17,吸入工作流体并密封在压缩室15,进行压缩。而且,达到规定压力的工作流体,打开簧片阀19,从固定涡旋件12的中央部的排出口18排出至密封容器1内。
另外,在轴4的一端设置有泵25,并配置成泵25的吸入口存在于储油部20内。泵25与涡旋压缩机同时被驱动。因此,与压力条件和运转速度无关,泵25可靠地吸起设置在密封容器1的底部的储油部20内的润滑油6。由此,不必担心润滑油不足。而且,由泵25吸起的润滑油6通过纵贯轴4内部的润滑油供给孔26供给到压缩机构2。
另外,如果在由泵25吸起润滑油6之前或吸起之后,通过润滑油过滤器等从润滑油6除去异物,则能够防止向压缩机构2混入异物,并能够进一步提高可靠性。
导向压缩机构2的润滑油6的压力,与涡旋压缩机的排出压力大致相等,成为相当于旋转涡旋件13的背压源。由此,旋转涡旋件13并无从固定涡旋件12离开或接触那样的情况,而是稳定地发挥规定的压缩功能。进而,润滑油6的一部分,通过供给压力和自重,进入偏心轴部4a与旋转涡旋件13的嵌合部,以及轴4与主轴承部件11之间的轴承部76。而且,润滑各自的部分之后落下,返回至储油部20。
图3是表示旋转涡旋件13与固定涡旋件12啮合的状态的截面图。
如图3所示,在由固定涡旋件12和旋转涡旋件13形成的压缩室15中具有形成于旋转涡旋件13的卷体外壁侧13o的第一压缩室15a、和形成于卷体内壁侧13i的第二压缩室15b。而且,第一压缩室15a的吸入容积大于第二压缩室15b的吸入容积。即,由于封闭工作流体的时间不同,所以成对的第一压缩室15a和第二压缩室15b的压力也不同。
图4是表示第一压缩室15a和第二压缩室15b的压力上升曲线的特性图。本来由于封闭的时间不同,所以第一压缩室15a和第二压缩室15b的压力曲线的开始点不一致。在此,由于差异明显,所以使用封闭时间一致的曲线进行说明。
如图4所示可知,与第一压缩室15a相比,吸入容积较小的第二压缩室15b的压力变化率较大。即,前一个形成的第二压缩室15b-1与下一个形成的第二压缩室15b-2的压力差ΔPb,大于相同的第一压缩室15a-1与第一压缩室15a-2的压力差ΔPa。因此,对于第二压缩室15b,工作流体容易经由卷体的径向接点部泄漏。
因此,在本实施例的涡旋压缩机中,设置有从储油部20导向第一压缩室15a和/或第二压缩室15b的供油通道50,使得对第二压缩室15b的总供油量多于对第一压缩室15a的总供油量。
图5是供油通道的概念图。
图5中,由实线和虚线表示的供油通道50例如相当于图2中所示的背压室供油通道51和压缩室供油通道52。
另外,在该概念图中,由虚线表示的供油通道50,意味着除了实线表示的供油通道50之外还可以追加设置的供油通道。
而且,在仅有由实线表示的供油通道50的情况下自不待言,在该实线供油通道的基础上含有虚线供油通道的情况下,若将对第一压缩室15a的供油量设为Ga,对第二压缩室15b的供油量设为Gb,则从各供油通道50向第一压缩室15a和第二压缩室15b供给的供油量设定为“Ga<Gb”的关系。
通过该结构,积极地向压力变化率较大的第二压缩室15b供油,能够对从前一个形成的第二压缩室15b-1向下一个形成的第二压缩室15b-2的泄露进行抑制。即,由于能够降低压缩行程中的泄露损失,所以能够提供实现高效率的涡旋压缩机。
另外,图6是表示旋转涡旋件13与固定涡旋件12啮合的状态的截面图。
如图2所示,经由形成于固定涡旋件12的卷体顶端12c和旋转涡旋件13的卷体侧端面板面13f之间的位置的固定顶端间隙12d发生的泄露,如根据图6能够理解的那样,是从第一压缩室15a-2向第二压缩室15b-2的泄露、从第一压缩室15a-1向第二压缩室15b-2的泄露、和从第一压缩室15a-1向第二压缩室15b-1的泄露。即,经由固定顶端间隙12d发生的泄露仅是从第一压缩室15a向第二压缩室15b的泄露。
相对于此,经由形成于旋转涡旋件13的卷体顶端13c和固定涡旋件12的卷体侧端面板面12e之间的位置的旋转涡旋件顶端间隙13d发生的泄露,是从第一压缩室15a-2向第二压缩室15b-2的泄露、从第二压缩室15b-1向第一压缩室15a-2的泄露、从第一压缩室15a-1向第二压缩室15b-1的泄露。即,存在从第一压缩室15a向第二压缩室15b的泄露和从第二压缩室15b向第一压缩室15a的泄露的两者。
因此,在本实施例中,使得固定顶端间隙12d小于旋转顶端间隙13d。通过该结构,能够降低从第一压缩室15a向第二压缩室15b的泄露的影响。即,对泄露损失产生较大影响的是在第二压缩室15b间发生的泄露,如图6所示,是从第二压缩室15b-1向第二压缩室15b-2的泄露。由此,使对第二压缩室15b的总供油量多于对第一压缩室15a的总供油量的效果显著是可以理解的。
进而,当由不同的材质构成固定涡旋件12和旋转涡旋件13,并使旋转涡旋件13的热膨胀系数大于固定涡旋件12的热膨胀系数时,固定顶端间隙12d和旋转顶端间隙13d需要考虑固定涡旋件12和旋转涡旋件13的热膨胀差进行设定。即,由于旋转顶端间隙13d必须设定为大于固定顶端间隙12d,所以对第二压缩室15b的总供油量较多的效果越发显著。
另外,关于第一压缩室15a和第二压缩室15b的封闭工作流体的位置,在一般的对称涡旋中,如图3的虚线所示的方式,固定涡旋件12的涡旋的卷绕结束部向外侧离开。即,形成为固定涡旋件12的涡旋的卷绕结束部与旋转涡旋件13没有接点。该情况下,第一压缩室15a的封闭位置是图3的T点,工作流体在至T点的通道被加热,导致体积效率的恶化。
因此,本实施例的涡旋压缩机中,第一压缩室15a的封闭工作流体的位置和第二压缩室15b的封闭工作流体的位置以错开大致180度的方式构成涡旋卷体。具体而言,在旋转涡旋件13与固定涡旋件12啮合的状态下,将固定涡旋件12的涡旋卷体延长至与旋转涡旋件13的涡旋卷体相等。
在该情况下,第一压缩室15a封闭工作流体的位置是图3的S点。即,在封闭第一压缩室15a之后,从轴4的旋转前进180度左右开始,第二压缩室15b封闭工作流体。通过该结构,对于第一压缩室15a,能够使吸入加热的影响最小,并且能进一步确保最大吸入容积。即,能够将卷体的高度设定为较低,其结果,由于能够缩小卷体的径向接点部的泄露间隙(=泄露截面积),所以能够进一步降低泄露损失。
另外,如图2所示,在本实施例中,在旋转涡旋件13的背面13e形成有高压区域30;和设定在高压和低压中间的压力的背压室29。而且,将高压区域30和背压室29的压力向附加在背面13e上。通过向该背面13e附加压力,旋转涡旋件13被稳定地按压在固定涡旋件12上,能够降低从背压室29向压缩室15的泄露并且进行稳定的运行。
进而,设置有连接背压室29和压缩室15的压缩室供油通道52(构成供油通道50的一部分),该供油通道的一部分或全部经由背压室29。通过该结构,能够对必需的位置仅供给必需份量的油。
例如,在压缩室15封闭工作流体之前的吸入行程中,虽然需要一定程度的密封润滑油,但若供给大量的润滑油,则产生工作流体的吸入加热,导致体积效率降低。另外,在压缩途中也同样地,若大量地供给,则引起由粘性损失导致的输入增大。因此,由于向各位置仅供给需要份量的油是最理想的,因此以该方式,形成与压缩室15连接的压缩室供油通道52。
另外,通过经由背压室29,能够使与供给的压缩室15的压力差变小。
例如,对于吸入行程或压缩途中,与从高压区域30直接供给润滑油6相比,从设定为中间压力的背压室29供给润滑油6,压力差变小,因此能够进行必需最低限度的最小供油。即,能够防止过剩的供油,并能够对由于吸入加热导致的性能降低和由于粘性损失导致的输入增大等进行抑制。
在本实施例中,如图2所示,在旋转涡旋件13的背面13e配置密封部件78。而且,将密封部件78的内侧划分为高压区域30,将密封部件78的外侧划分为背压室29。而且,通过从高压区域30至背压室29的背压室供油通道51和从背压室29至第二压缩室15b的压缩室供油通道52的多个通道构成供油通道50。
通过使用上述密封部件78的结构,能够完全地隔开高压区域30和背压室29的压力。因此,能够稳定地控制向旋转涡旋件13的背面13e附加压力。
另外,通过设置从高压区域30向背压室29的背压室供油通道51,能够向自转限制机构14的滑动部和固定涡旋件12和旋转涡旋件13的推力滑动部供给润滑油6。
另外,设置从背压室29至第二压缩室15b的压缩室供油通道52。该压缩室供油通道52具有:形成于旋转涡旋件13的内部、在背压室29开口的另一个开口端52a和在第二压缩室15b开口的一个开口端52b,并且连通背压室29和第二压缩室15b。通过该结构,能够积极地增加对第二压缩室15b的供油量,并能够对第二压缩室15b的泄露损失进行抑制。
另外,如图2所示,在旋转涡旋件13的背面13e形成背压室供油通道51的一个开口端51b,往返于密封部件78,并且使另一个开口端51a始终在高压区域30开口。通过该结构,能够实现间歇性供油。
图7是表示旋转涡旋件13与固定涡旋件12啮合的状态截面图。即,是从旋转涡旋件13的背面观察的状态,是相位分别错开90度的图。
图如7所示,通过密封部件78,旋转涡旋件13的背面区域被隔开为内侧的高压区域30和外侧的背压室29。在图7的(B)的状态下,由于开口端51b在位于密封部件78的外侧的背压室29开口,所以润滑油6被供给至背压室29。
相对于此,在图7的(A)、(C)、(D)的状态下,由于开口端51b在密封部件78的内侧开口,所以润滑油6不被供给至背压室29。即,通过背压室供油通道51的开口端51b往返于高压区域30和背压室29,由此仅当在背压室供油通道51的两开口端51a、51b产生有压力差时,才对背压室29供给润滑油6。
若是该结构,由于能够利用开口端51b往返于密封部件78的比率,对供油量进行调整,所以能够以润滑油过滤器的十倍以上的较大的尺寸构成背压室供油通道51的通道口径。由此,由于没有异物堵塞通道而发生闭塞的问题,所以能够在施加稳定的背压的同时,推力滑动部和自转限制机构14的润滑也能维持良好的状态。即,能够提供实现高效率且高可靠性的涡旋压缩机。
另外,在本实施例中,虽然以开口端51a始终位于高压区域30,并且开口端51b往返于高压区域30和背压室29的结构为例进行了说明,但是即使是开口端51a往返于高压区域30和背压室29,并且开口端51b始终位于背压室29的结构,由于在两开口端51a、51b产生压力差,所以能够实现间歇性供油,可以得到相同的效果。
然而,在向旋转涡旋件13的背面13e附加压力不充分的情况下,具有引起旋转涡旋件13离开固定涡旋件12的倾斜现象的问题。在倾斜状态下,由于工作流体从背压室29向封闭之前的压缩室15泄露,所以体积效率恶化。为了不发生这种情况,需要将背压室29的压力维持在规定的压力。因此,在本实施例中,以封闭有工作流体之后的第二压缩室15b和背压室29连通的方式构成压缩室供油通道52。通过该结构,背压室29的压力为高于吸入压力的规定的压力。因此能够防止倾斜现象,能够实现高效率。另外,即使假设发生倾斜,由于能够对背压室29导入第二压缩室15b的压力,所以能够尽快恢复至正常运转。
实施例2
对本发明的第二实施例进行说明。图8是本发明的实施例2的涡旋压缩机的压缩机构部的主要部分的放大截面图。在本实施例中,对与实施例1不同的部分进行说明。即,在本实施例的涡旋压缩机中,针对与实施例1相同的结构使用相同的标记,并省略关于该结构和动作的说明。
如图8所示,在本实施例的涡旋压缩机中,供油通道50包括背压室供油通道51和压缩室供油通道55。而且,压缩室供油通道55包括具有形成于旋转涡旋件13的内部的开口端55a和开口端55b的通道55c、以及形成于固定涡旋件12的卷体侧端面板面12e的凹部12b。而且,在卷体顶端13c形成通道55c的一个开口端55b,对应旋转运动周期性地向凹部12b开口。
另外,使通道55c的另一个开口端55a始终在背压室29开口。由此,使背压室29和第二压缩室15b间歇性地连通。另外,图8的(A)表示开口端55b在凹部12b开口的状态,图8的(B)表示开口端55b未在凹部12b开口的状态。
图9表示旋转涡旋件13与固定涡旋件12啮合的状态截面图,是相位分别错开90度的图。
如图9所示,通过使形成于旋转涡旋件13的内部的通道55c的开口端55b周期性地向形成于固定涡旋件12的卷体侧端面板面的凹部12b开口,由此实现间歇性连通。
在图9的(D)的状态下,开口端55b在凹部12b开口。在该状态下,通过通道55c(=压缩室供油通道55),从背压室29向第二压缩室15b供给润滑油6。相对于此,在图9的(A)、(B)、(C)的状态下,由于开口端55b未在凹部12b开口,所以不从背压室29向第二压缩室15b供给润滑油6。
根据以上的情况,由于背压室29的润滑油6通过通道55c间歇性地导向第二压缩室15b,所以能够对背压室29的压力变动进行抑制。即,能够将背压室29的压力控制在规定的压力。另外,同时,对第二压缩室15b供给的润滑油6能够起到提高压缩时的密封性和提高润滑性的效果。
实施例3
对本发明的第三实施例进行说明。图10是本发明的实施例3中的涡旋压缩机的供油通道的概念图。在本实施例中,对与实施例1和实施例2不同的发明部分进行说明。
如图10所示,在本实施例的涡旋压缩机中,由多个第一供油通道53和多个第二供油通道54构成从储油部20导向第一压缩室15a和第二压缩室15b的供油通道50。而且,将第二供油通道54的个数设置为第一供油通道53的个数的相同数目以上。即,当第一供油通道53的个数为m,第二供油通道54的个数为n时,为“m≤n”的关系。
例如,若使第一供油通道53和第二供油通道54为相同的数量,并且,相对于各个第一供油通道53的供油量,以具有相等的供油量的各个第二供油通道54形成供油通道50,则对第一压缩室15a的供油量与对第二压缩室15b的供油量相等。因此,若再加上形成第二供油通道54,则能够可靠地增多对第二压缩室15b的供油量。
另外,当第一供油通道53和第二供油通道54的数量相同时,通过使供油通道54开口的第二压缩室15b的平均压力低于供油通道53开口的第一压缩室15a的平均压力,由此能够增多第二压缩室15b的供油量。
而且,作为设置有这样的多个供油通道53、54的结构的具体例,例如之前的实施例2所示,是在多个位置设置有由形成于旋转涡旋件13的通道55c和形成于固定涡旋件12的凹部12b的组合而构成压缩室供油通道55的结构。另外,在上述实施例1说明的虚线的供油通道50,也能够通过这样的通道和凹部的组合形成。
另外,在本实施例中,虽然对构成从储油部20直接导向第一压缩室15a或第二压缩室15b的第一和第二供油通道53、54的例子进行了说明,但是也可以是第一和第二供油通道53、54经由背压室29的结构。
实施例4
针对本发明的第四实施例进行说明。图11是本发明的实施例4中的涡旋压缩机的压缩机构部的主要部分的放大截面图。以下,在本实施例中,对与实施例1不同的发明部分进行说明。即,在本实施例的涡旋压缩机中,对与实施例1等相同的结构使用相同的标记,并省略有关该结构和动作的说明。
如图11所示,在本实施例的涡旋压缩机中,设置有从储油部20向第一压缩室15a和第二压缩室15b的导入润滑油6的一个或多个供油通道。而且,供油通道中至少一个使储油部20和压缩室15间歇性连通的间歇性供油通道56,使对第二压缩室15b的总供油量多于对第一压缩室15a的总供油量。即,若将对第一压缩室15a的总供油量设为Ga,将对第二压缩室15b的总供油量设为Gb,则设定为“Ga<Gb”的关系。
通过该结构,通过积极地向压力变化率较大的第二压缩室15b供油,能够对从前一个形成的第二压缩室15b-1向下一个形成的第二压缩室15b-2的泄露进行抑制。即,能够降低压缩行程中的泄露损失。进而,通过间歇性地供油,能够进行必需最低限度的最小供油,对由于粘性损失导致的输入增加进行抑制,能够提供实现高效率的涡旋压缩机。
如图11所示,本实施例的间歇性供油通道56包括形成于旋转涡旋件13并具有开口端56a和开口端56b的通道56c;和形成于固定涡旋件12的卷体侧端面板面的凹部12b。而且,在旋转涡旋件13的卷体顶端13c形成间歇性供油通道56(的通道56c)的一个开口端56b,对应旋转运动周期性地向凹部12b开口。而且,使间歇性供油通道56的另一个开口端56a始终在高压区域30开口。由此,能够使高压区域30和第二压缩室15b间歇性地连通。
另外,在本实施例中,间歇性供油通道56的一个开口端56b构成为,封闭工作流体之前的第二压缩室15b开口。关于该机构,具体使用图12进行说明。
图12是表示旋转涡旋件13与固定涡旋件12啮合的状态的截面图,是表示了第二压缩室15b封闭之前和第一压缩室15a封闭之前的截面图。
在图12的(A)的状态下,间歇性供油通道56(的通道56c)的一个开口端56b借助凹部12b,在封闭工作流体之前的第二压缩室15f-2开口。另外,在图12的(B)的状态下,间歇性供油通道56的开口端56b借助凹部12b,在封闭工作流体之前的第一压缩室15f-1开口。
另外,图12中的箭头分别表示润滑油6的流动。在压缩室15封闭工作流体之前的吸入行程中,需要一定程度的密封润滑油。然而,若供给大量的润滑油,则导致工作流体的吸入加热,引起体积效率的降低。因此,向密封仅供给需要分量的油是最理想的。因此,通过间歇性地供油,能够防止过剩供油,能够防止由于工作流体的吸入加热导致的性能降低。
特别是,使间歇性供油通道56的开口端56b在封闭工作流体之前的第一压缩室15a和第二压缩室15b开口。根据该结构,在封闭时,能够通过润滑油6提高压缩室15a、15b的密封效果,并防止由于润滑油供给过多使工作流体的吸入加热而导致体积效率降低。
另外,本实施例的涡旋压缩机中,如根据使用了上述的图11的说所明确的那样,在旋转涡旋件13的背面13e形成高压区域30和设定为高压和低压的中间的压力的背压室29,并且间歇性供油通道56中至少一个与高压区域30连通。根据该结构,例如当高差压运转时,因为和高压区域30与连通的压缩室15的压力差较大,所以能够增多对压缩室15的供油量,能够防止润滑油不足等,提高可靠性。
实施例5
针对本发明的第五实施例进行说明。图13是本发明的实施例5中的涡旋压缩机的压缩机构部的主要部分的放大截面图,表示本实施例的间歇性供油通道。
如图13所示,在旋转涡旋件13的背面13e形成高压区域30和设定为高压和低压的中间压的背压室29。间歇性供油通道57包括:形成于旋转涡旋件13并具有开口端57a和开口端57b的通道57c、以及形成于固定涡旋件12的卷体侧端面板面的凹部12b。而且,在卷体顶端13c形成间歇性供油通道57(的通道57c)的一个开口端57b,对应旋转运动周期性地向凹部12b开口。而且,使间歇性供油通道57的另一个开口端57a始终在背压室29开口。由此,能够使背压室29和第二压缩室15b间歇性地连通。
即,在上述实施例的涡旋压缩机中,间歇性供油通道中至少一个是经由背压室的结构。根据该结构,由于背压室29和第二压缩室15b的压力差较小,所以能够抑制供油时的膨胀声音,并能够降低运转时的噪音。
使用图14,对上述说明的利用间歇性供油通道57使背压室29和第二压缩室15b间歇性地连通的动作进行说明。图14是表示旋转涡旋件13与固定涡旋件12啮合的状态的截面图,是相位分别错开90度的图。
如图14所示,在间歇性供油通道57中,通过形成于旋转涡旋件13的卷体顶端13c的开口端57b周期性地向形成于固定涡旋件12的卷体侧端面板面的凹部12b开口,从而实现间歇性连通。
在图14的(D)的状态下,开口端57b在凹部12b开口。在该状态下,通过间歇性供油通道57,从背压室29对第二压缩室15b供给润滑油6。相对于此,在图14的(A)、(B)、(C)的状态下,由于开口端57b未在凹部12b开口,所以不从背压室29对第二压缩室15b供给润滑油6。
根据以上的情况,背压室29的润滑油6通过间歇性供油通道57间歇性地导向第二压缩室15b。因此,能够对背压室29的压力变动进行抑制,并能够控制在规定的压力。进而,对第二压缩室15b供给的润滑油6能够起到提高压缩时的密封性和提高润滑性的作用。并且,同时,即使将与背压室29连通的压缩室作为第一压缩室15a也能够得到相同的效果。
实施例6
针对本发明的第六实施例进行说明。图15是本发明的实施例6中的涡旋压缩机的压缩机构部的主要部分的放大截面图。在本实施例中,针对与实施例4不同的发明部分进行说明。即,在本实施例的涡旋压缩机中,关于与实施例4相同的结构使用相同的标记,并省略有关该结构和动作的说明。
如图15所示,在本实施例的涡旋压缩机中,作为供油通道的间歇性供油通道包括:使设置在旋转涡旋件13的背面13e的高压区域30和背压室29连通的连接通道58;和使背压室29和压缩室15连通的供给通道59。根据该结构,从高压区域30向背压室29供给润滑油6,通过在旋转涡旋件13的背面13e施加该润滑油6的压力,能够将旋转涡旋件13按压在固定涡旋件12上。同时,通过使背压室29和压缩室15连通,能够对背压室29的按压力的过度上升进行抑制。因此,能够施加稳定的背压,能够抑制推力滑动损失的增大。
另外,在本实施例中,连接通道58的一个开口端58b形成于旋转涡旋件13的背面13e。而且,另一个开口端58a始终在高压区域30开口。而且,在主轴承部件11的旋转涡旋件13的背面13e侧,配置有隔开背压室29和高压区域30的密封部件78。而且,通过旋转涡旋件13的旋转运动,连接通道58的开口端58b往返于密封部件78,由此,在高压区域30和背压室29交替地开口。通过该结构,实现背压室29和高压区域30的间歇性连通。
关于上述的间歇性连通的结构,具体使用图16进行说明。图16是表示旋转涡旋件13与固定涡旋件12啮合的状态的截面图。即,是从旋转涡旋件13的背面13e观察到的状态,是相位分别错开90度的图。
如图16所示,由密封部件78将旋转涡旋件13的背面13e的区域隔开为内侧的高压区域30和外侧的背压室29。
在图16的(B)的状态下,开口端58b在位于密封部件78的外侧的背压室16开口。所以,向背压室29供给润滑油6。相对于此,在图16的(A)、(C)、(D)的状态下,开口端58b在位于密封部件78的内侧的高压区域30开口。所以,不向背压室29供给润滑油6。即,连接通道58的开口端58b往返于高压区域30和背压室29,仅当在连接通道58的两开口端58a、58b产生了压力差时,才向背压室29供给润滑油6。
若是该结构,则通过连接通道58的开口端58b往返于密封部件78的比率,可以对向背压室29的润滑油供油量进行微小的调整,能够防止向背压室29的过剩供油。进而,通过开口端58b往返于密封部件78的比率能够调整润滑油供给。因此,能够以润滑油滤油器的十倍以上的较大的尺寸构成连接通道58的通道口径。
由于是使该通道口径较大的结构,所以没有异物堵塞通道而发生闭塞的问题。因此,在施加稳定的背压的同时,推力滑动部和自转闲置机构14的润滑也能够维持良好的状态,能够提供实现高效率且高可靠性的涡旋压缩机。
另外,在本实施例中,对开口端58a始终位于高压区域30,并且开口端58b往返于高压区域30和背压室29的结构进行了说明。然而,即使在开口端58a往返于高压区域30和背压室29,并且开口端58b始终位于背压室29的结构中,由于在两开口端58a、58b产生压力差,所以能够实现间歇性连通,得到相同的效果。
另外,为了不产生倾斜现象,在本实施例中,以连通封闭有工作流体之后的压缩室15和背压室29的方式构成供给通道59。
使用图15,对以连通作为封闭有工作流体之后的压缩室15之一的第二压缩室15b和背压室29的方式设置的供给通道59的结构进行说明。
在本实施例的涡旋压缩机中,供给通道59包括通道59c和凹部12b。而且,通道59c包括开口端59a和开口端59b,并形成于旋转涡旋件13。另外,凹部12b形成于固定涡旋件12的卷体侧端面板面。而且,在卷体顶端13c形成供给通道59(的通道59c)的一个开口端59b,使其对应旋转运动周期性地向凹部12b开口。并且,使供给通道59的另一个开口端59a始终在背压室29开口。通过该结构,使背压室29和第二压缩室15b间歇性地连通。
通过上述结构,背压室29的压力成为比吸入压力高的规定的压力。因此,能够防止倾斜现象,能够实现高效率。另外,即使假设发生倾斜,也能够对背压室29导入第二压缩室15b的压力。因此,能够尽快恢复至正常运转。
另外,通过使背压室29和第二压缩室15b间歇性地连通,能够对背压室29的压力变动进行抑制,将其控制在规定的压力。
进而,在本实施例的涡旋压缩机中,供给通道59与第二压缩室15b连通。根据该结构,能够使对第二压缩室15b的润滑油供油量比对第一压缩室15a的润滑油供油量多,并可以进一步提高防止从前一个封闭的第二压缩室15b-1向下一个封闭的第二压缩室15b-2的泄露的效果。
另外,通过在固定涡旋件12的卷体侧端面板面的范围内适时改变凹部12b的形成位置,也能够将与背压室29连通的压缩室15从第二压缩室15b改变至第一压缩室15a。还有,也能够得到与上述的第二压缩室15b连通的情况相同的效果。
使用图14,对上述说明的利用供给通道59使背压室29和第二压缩室15b间歇性地连通的动作进行说明。
如图14和图15所示,在供给通道59中,通过形成于旋转涡旋件13的卷体顶端13c的开口端59b周期性地向形成于固定涡旋件12的卷体侧端面板面的凹部12b开口,实现间歇性连通。
在图14的(D)的状态下,开口端59b在凹部12b开口。在该状态下,通过供给通道59,从背压室29对第二压缩室15b供给润滑油6。相对于此,在图14的(A)、(B)、(C)的状态下,开口端59b未在凹部12b开口。所以,不从背压室29对第二压缩室15b供给润滑油6。
根据以上的情况,采用本实施例的结构,背压室29的润滑油6通过供给通道59,间歇性地被引导至第二压缩室15b。因此,能够对背压室29的压力变动进行抑制,并能够将其控制在规定的压力。另外,同时,对第二压缩室15b供给的润滑油6能够起到提高压缩时的密封性和提高润滑性的效果。
如以上说明,在本实施例的涡旋压缩机中,由间歇性供油通道56、57、连接通道58和供给通道59构成的间歇供油通道包括形成于旋转涡旋件13的通道和形成于固定涡旋件12的凹部。而且,使通道的开口端对应旋转运动周期性地向凹部开口。根据该结构,由于通过调整凹部的配置和通道的位置,能够在任意的位置形成间歇性供油通道,所以能够抑制过剩的润滑油供给,并防止由于粘性损失导致的性能降低。
然而,在图15所示的本实施例的涡旋压缩机中,形成有在图11说明过的间歇性供油通道56。而且,形成于旋转涡旋件13的间歇性供油通道56的通道56c构成为,在形成于固定涡旋件12的卷体侧端面板面的凹部12b开口。
而且,在旋转涡旋件13的卷体顶端13c形成间歇性供油通道56(通道56c)的一个开口端56b,并使其对应旋转运动周期性地向凹部12b开口。另外,使间歇性供油通道56的另一个开口端56a始终在高压区域30开口。
因此,间歇性供油通道56与连通高压区域30和背压室29的连接通道58共有一部分的通道。通过以上的结构,高压区域30和第二压缩室15b被间歇性地连通。
根据以上的说明所明确的那样,作为从储油部20对第一压缩室15a和第二压缩室15b导引润滑油6的供油通道形成有,由连接通道58和供给通道59构成的通道以及间歇性供油通道56的多个通道。根据该结构,能够自由地选择通过两个通道向压缩室供给的润滑油的量和供给时间。
然而,当工作流体是高压制冷剂例如二氧化碳时,特别是由于工作压力较高,所以泄露较大。可是,采用本发明的涡旋压缩机,能够有效地抑制伴随压力上升而产生的第二压缩室15b之间的泄露。即,本发明的效果显著,能够提供实现高效率并且高可靠性的涡旋压缩机。
实施例7
对本发明的第七实施例进行说明。图17是本发明的实施例7中的涡旋压缩机的压缩机构部的主要部分的放大截面图。在本实施例中,对与实施例1不同的发明部分进行说明。即,在本实施例的涡旋压缩机中,关于与实施例1相同的结构使用相同的标记,并省略有关该结构和动作的说明。
然而,如图6所示,压缩室15包括:形成于旋转涡旋件13的卷体外壁侧13o的第一压缩室15a;和形成于旋转涡旋件13的卷体内壁侧13i的第二压缩室15b。而且,第一压缩室15a的吸入容积大于第二压缩室15b的吸入容积。还具有:将第二压缩室15b-1和其后形成的第二压缩室15b-2隔开的涡旋卷体接点部D2;和将第一压缩室15a-1和其后形成的第一压缩室15a-2隔开的涡旋卷体接点部D1。
进而,与曲柄旋转角对应的第二压缩室15b的压力上升速度比第一压缩室15a的压力上升速度快,作为结果,如图6所示的由涡旋卷体侧面D2隔开的第二压缩室15b-1和形成于低压侧的第二压缩室15b-2的压力差变大。根据该情况,与第一压缩室15a相比,工作流体容易经由第二压缩室15b的涡旋卷体侧面而泄漏。
另外,基于测定的运转中的温度分布,从位于中心部的卷绕开始部开始至位于外周部的卷绕结束部为止,以卷体高度逐渐变高的方式,在旋转涡旋件13的卷体顶端13c设置有斜坡(slope)形状。由此,能够吸收由于热膨胀导致的尺寸变化,并防止局部滑动。可是,运转条件也并不固定,所以仅通过上述斜坡形状抑制经由卷体顶端13c的第一压缩室15a和第二压缩室15b之间的泄露比较困难。
因此,如图17所示,本实施例的涡旋压缩机中,对于经由一个卷体顶端13c的泄露,设置有从储油部20向卷体顶端13c引导润滑油6的卷体顶端供油通道83。该卷体顶端供油通道83包括:形成于旋转涡旋件13的内部并在高压区域30开口的另一个开口端83a;和形成于卷体顶端13c并在压缩室15开口的一个开口端83b,并连通高压区域30和压缩室15。通过该结构,能够对经由卷体顶端13c的第一压缩室15a和第二压缩室15b之间的泄露进行抑制,并且降低在卷体顶端13c的滑动损失。
另外,有关另一方的第二压缩室15b的经由涡旋卷体侧面的泄露,通过从高压区域30对背压室29供油的连接通道65和使背压室29和第二压缩室15b连通的供给通道A66构成从储油部20对第二压缩室15b导入润滑油6的供油量控制通道。通过该结构,积极地向压力上升速度大于第一压缩室15a的第二压缩室15b供给润滑油6,由此,能够对从前一个形成的第二压缩室15b-1向下一个形成的第二压缩室15b-2的泄露进行抑制。
即,通过具有由通道65和供给通道A66形成的供油量控制通道、以及卷体顶端供油通道83的供油通道,能够使得对第二压缩室15b的总供油量多于对第一压缩室15a的总供油量,能够有效地降低压缩行程中的泄露损失。因此,能够提供实现高效率的涡旋压缩机。
图18是表示本实施例中的涡旋压缩机的旋转卷体的俯视图。
如图17和图18所示,在卷体顶端13c设置有与供给通道A66的一个开口端66b连通并在作为内壁侧压缩室的第二压缩室15b侧开口处的高低差66d。而且,从该高低差66d对第二压缩室15b优先地供给从供给通道A66的另一个开口端66a经由一个开口端66b而来的润滑油6。即,通过该供油量控制通道的供给通道A66,能够对确保涡旋卷体侧面的密封性所需要的润滑油6中的、与第一压缩室15a相比多余的必须的部分的润滑油6进行调整,并将其供给到第二压缩室15b。
另外,在旋转涡旋件13的背面13e形成高压区域30和设定为高压和低压的中间压的背压室29,并且供油通道中的至少一个经由背压室29。根据该结构,通过向被背面13e附加压力,旋转涡旋件13被稳定地按压在固定涡旋件12上。因此,能够降低从背压室29向压缩室15的泄露,并进行稳定的运行。
进而,通过使供油通道是多个供油量控制通道和卷体顶端供油通道83,由此能够向必需的位置仅供给必需份量的润滑油。例如,如图18所示,是形成有多个卷体顶端供油通道83的开口端83b的结构,同样,是形成有多个供油量控制通道(的供给通道A66)的开口端66b的结构(未图示)。
另外,虽然在压缩室封闭工作流体之前的吸入行程中,需要一定程度的密封润滑油,但是若供给大量的润滑油则导致工作流体的吸入加热,引起体积效率的降低。另外,在压缩过程中也相同,若供给大量的润滑油,则具有由于粘性损失引起输入增大的问题。因此,由于向各个位置仅供给必须分量的油是最理想的,为了实现该情况,优选形成多个供油通道。
因此,在本实施例的涡旋压缩机中,卷体顶端供油通道中的至少一个由向封闭工作流体之前的压缩室供油的通道构成。根据该结构,能够从供油量控制通道对供给润滑油之前第一压缩室和第二压缩室供给润滑油,并对压缩室形成时的泄露或压缩室刚形成之后的泄露进行抑制。而且,供油量控制通道和卷体顶端供油通道互补地作用,由此能够更有效地供给润滑油。进而,能够避免体积效率的降低和由于粘性损失导致的输入增大。
接着,对供油通道,以下进行详细说明。
在图17中,在旋转涡旋件13的背面13e配置密封部件78,由此,将密封部件78的内周侧划分为高压区域30,将密封部件78的外周侧划分为背压室29。而且,供油通道的至少一个例如供油量控制通道由从高压区域30到背压室29的连接通道65和从背压室29到第二压缩室15的供给通道A66构成。
通过使用密封部件78,能够将高压区域30和背压室29的压力完全地分离。因此,能够稳定地控制向旋转涡旋件13的背面13e附加的压力。
另外,通过设置有从高压区域30到背压室29的连接通道65,能够向自转限制机构14的滑动部以及固定涡旋件12和旋转涡旋件13的推力滑动部供给润滑油6。
另外,通过设置有从背压室29对第二压缩室15的供给通道A66,能够积极地增加对第二压缩室15b的供油量,并能够对第二压缩室15b中的泄露损失进行抑制。
而且,在旋转涡旋件13的背面13e形成连接通道65的一个开口端65b且使其往返于密封部件78,并使另一个开口端65a始终在高压区域30开口。由此,能够实现间歇性供油。
图19是表示旋转涡旋件13与固定涡旋件12啮合的状态的截面图。即,是从旋转涡旋件13的背面观察到的状态,是相位分别错开90度的图。
如图19所示,旋转涡旋件13的背面区域通过密封部件78被隔开为内侧的高压区域30和外侧的背压室29。在图19(B)的状态下,由于开口端65b在位于密封部件78的外侧的背压室29开口,所以向背压室29供给润滑油6。与此相对,在图19的(A)、(C)、(D)的状态下,由于开口端65b在密封部件78的内侧开口,所以并不向背压室29供给润滑油6。
即,在本实施例的涡旋压缩机中,连接通道65的开口端65b往返于高压区域30和背压室29。因此,仅当在连接通道65的开口端65a、65b产生有压力差时,才向背压室29供给润滑油6。
若是该结构,则通过开口端65b往返于密封部件78的时间比率,能够调整供油量。因此,能够以润滑油过滤器的十倍以上的较大的尺寸构成连接通道65的通道口径。
通过使该通道口径变大,则没有异物堵塞通道而发生闭塞的问题。因此,能够施加稳定的背压并且以良好的状态维持推力滑动部和自转限制机构14的润滑,能够提供实现高效率并且高可靠性的涡旋压缩机。
另外,在本实施例中,虽然以开口端65a始终位于高压区域30并且开口端65b往返于高压区域30和背压室29的结构的情况进行了说明,但是即使在开口端65a往返于高压区域30和背压室29并且开口端65b始终在背压室29的结构的情况下,由于在两开口端65a、65b产生压力差,所以也能够得到实现间歇性供油的同样的效果。
实施例8
对本发明的第八实施例进行说明。图20是本发明的实施例8中的涡旋压缩机的压缩机构部的主要部分的放大截面图。图21是表示本实施例中的涡旋压缩机的俯视图。
在本实施例中,对于向压缩室15供给润滑油,由于除了卷体顶端供油通道和供油量控制通道之外,其他与实施例7相同,所以对那些卷体顶端供油通道和供油量控制通道进行说明。即,在本实施例的涡旋压缩机中,对与实施例7相同的结构使用相同的标记,并省略有关该结构和动作的说明。
如图20和21所示,在本实施例的涡旋压缩机中,卷体顶端供油通道84包括:设置在旋转涡旋件13的内部和卷体内部并具有在高压区域30开口的开口端84a和在压缩室15开口的开口端84b的通道84c;和设置在卷体顶端13c的油沟84d。此时,通道84c形成为与油沟84d连通。通过该结构,经由通道84c供给至卷体顶端13c的润滑油6,经由油沟84d供给至更宽广范围的卷体顶端13c。因此,能够在更宽广范围内确保第一压缩室15a和第二压缩室15b之间的密封性。
另外,在本实施例中,通过卷体顶端供油通道84不经由背压室29而仅经由高压区域30,而从高压区域30直接向卷体顶端13c供给润滑油6。而且,通过通道84c的开口端84a在形成于旋转涡旋件13的背面的高压区域30开口,由此可以将卷体顶端供油通道84设置至面对高压侧的压缩室15的卷体顶端13c。
另外,如图21所示,通过沿涡旋卷体形状延长放大油沟84,能够在更宽广的范围内确保卷体顶端13c的密封性。
进而,当在压缩机运行中变为吸入压力和排出压力的压力差变大的条件时,利用该压力差,自动地增加润滑油供给量,能够提供提高可靠性的涡旋压缩机。
如图20所示,本实施例的供油量控制通道由连接通道65和供给通道A67构成。而且,供给通道A67通过将形成于旋转涡旋件13的内部的通道67c、和形成于固定涡旋件12的卷体侧端面板面的凹部12b组合而构成。在卷体顶端13c形成通道67c的一个开口端67b,对应旋转运动周期性地向凹部12b开口。而且,通道67c的另一个开口端67a始终在背压室29开口。通过该结构,能够使背压室29和第二压缩室15b间歇性地连通。
图22是表示旋转涡旋件13与旋转涡旋件12啮合的状态的截面图。即,是从旋转涡旋件13的背面观察到的状态,是相位分别错开90度的图。
如图22所示,通过使形成于卷体顶端13c的通道67c的开口端67b周期性地向形成于固定涡旋件12的卷体表面端面板的凹部12b开口,由此实现间歇性连通。
在图22的(D)的状态下,开口端67b在凹部12b开口。在该状态下,通过供给通道A67,从背压室29对第二压缩室15b供给润滑油6。与此相对,在图22的(A)、(B)、(C)的状态下,开口端67b未在凹部12b开口。因此,并不从背压室29开始对第二压缩室15b供给润滑油6。根据以上所述,背压室29的润滑油6通过供给通道A67,间歇性地导向第二压缩室15b。因此,能够对背压室29的压力变动进行抑制,并将其控制在规定的压力。还有,同时,供给至第二压缩室15b的润滑油6能够起到提高压缩时的密封性和提高润滑性的作用。
进而,仅仅在压缩行程中的第二压缩室15b的压力上升的特定的区间,能够使背压室29和第二压缩室15b连通。由此,不仅能够控制背压,而且在压缩室15的压力变为高于背压室29的压力的状态下,能够防止经由供给通道A67的从压缩室15向背压室29的逆流。
另外,为了不发生倾斜现象,在本实施例和实施例7中,以封闭有工作流体之后的第二压缩室15b和背压室29连通的方式构成供给通道A67(供给通道A66)。换言之,供给通道A67(供给通道A66)与封闭有工作流体之后的第二压缩室15b连通。通过该结构,背压室29的压力变为高于吸入压力的规定的压力。因此,能够防止倾斜现象,并可以实现高效率。另外,即使假设发生倾斜,也可以对背压室29导入第二压缩室15b的压力,因此能够尽快恢复至正常运转。
另外,根据上述的结构,因为通过供给通道A67供给的润滑油6限定于第二压缩室15b形成之后,所以能够可靠地对第二压缩室15b供给经过控制的润滑油的量。另外,能够通过压缩室15的压力对经由供给通道A67供给的润滑油压力进行控制。即,能够以第二压缩室15b的压力控制背压室29的压力,因此能够提供可施加适当的背压的涡旋压缩机。
实施例9
针对本发明的第九实施例进行说明。图23是本发明的实施例9中的涡旋压缩机的压缩机构部的主要部分的放大截面图,图24是本实施例中的涡旋压缩机的旋转涡旋件的一部分的放大俯视图。
在本实施例中,由于卷体顶端供油通道以外与实施例7和实施8相同,所以对该卷体顶端供油通道进行说明。即,在本实施例的涡旋压缩机中,对与实施例7等相同的结构使用相同的标记,并省略有关该结构和动作的说明。
如图23所示,在本实施例的涡旋压缩机中,在旋转涡旋件13的内部设置卷体顶端供油通道的供给通道85(通道85c),从背压室29向卷体顶端13c供给润滑油6。根据该结构,能够通过背压控制向卷体顶端13c和压缩室15的润滑油供给量,并且抑制过剩的润滑油供给,进行适度的供油。
另外,在上述的实施例中,卷体顶端供油通道由连接通道65和供给通道85构成,从储油部20经由高压区域30和背压室29,以背压室29的中间压力向卷体顶端13c供给润滑油6。根据该结构,当经由卷体顶端间隙向压缩室15供给润滑油6时差压变小,能够抑制润滑油供给时的膨胀声音。因此,能够抑制噪音产生。
另外,如图24所示,在本实施例的涡旋压缩机中,在卷体顶端供油通道开口的卷体顶端13c中,离开涡旋卷体的厚度方向的中心线设置有供给通道85的开口端85b和油沟85d。由此,例如若离开卷体内壁侧附近设置油沟85d,则从卷体顶端供油通道对第二压缩室15b积极地供给润滑油6。而且,通过改变密封长度C1、C2,能够对对第一压缩室15a和第二压缩室15b的各自的润滑油供给量进行调整。
即,本实施例的情况下,通过卷体顶端供油通道,能够调整对第一压缩室15a和第二压缩室15b的润滑油供给量。
因此,使卷体顶端供油通道和供油量控制通道共通化,也能够成为一个通道。
最后,当工作流体是高压制冷剂例如二氧化碳时,特别是由于动作压力较高,所以润滑油供给时的压力差变大,膨胀声音容易变成噪音。然而,根据本发明的涡旋压缩机,压力差变小,能够抑制膨胀噪音。即,能够提供本发明的效果显著并且实现高效率并且高可靠性的涡旋压缩机。
产业上的可利用性
如上所述,本发明涉及的涡旋压缩机,在成对的压缩室的吸入容积不同的情况下,由于与吸入容积较大的压缩室相比,吸入容积较小的压缩室一方的压力变化率较大,并且工作流体的泄露也较多,所以,通过使向吸入容积较小压缩室的一方的润滑油多于向吸入容积较大的压缩室,由此能够降低压力变化率较大的压缩室的泄露损失,并且能够实现高效率的涡旋压缩机。因此,工作流体并不限制于制冷剂,也适用于空气涡旋压缩机、真空泵、涡旋型膨胀机等的涡旋流体机械的用途。

Claims (30)

1.一种涡旋压缩机,其包括:从端面板立起有涡旋状的卷体的固定涡旋件和旋转涡旋件;对所述旋转涡旋件进行驱动的轴;使所述固定涡旋件与所述旋转涡旋件啮合而在双方之间形成的压缩室;和存储润滑油的储油部,
形成于所述旋转涡旋件的卷体外壁侧的第一压缩室的吸入容积比形成于所述旋转涡旋件的卷体内壁侧的第二压缩室的吸入容积大,
该涡旋压缩机的特征在于:
设置有从所述储油部导向所述第一压缩室和所述第二压缩室的供油通道,使对所述第二压缩室的总供油量比对所述第一压缩室的总供油量多。
2.如权利要求1所述的涡旋压缩机,其特征在于:
在所述固定涡旋件的卷体顶端与所述旋转涡旋件的卷体侧端面板面之间形成的固定顶端间隙比在所述旋转涡旋件的卷体顶端与所述固定涡旋件的卷体侧端面板面之间形成的旋转顶端间隙小。
3.如权利要求1或2所述的涡旋压缩机,其特征在于:
在轴的一端设置有泵,并将所述泵的吸入口设置在所述储油部内。
4.如权利要求1至3中任一项所述的涡旋压缩机,其特征在于:
所述第一压缩室的封闭位置与所述第二压缩室的封闭位置大致错开180度。
5.如权利要求1至4中任一项所述的涡旋压缩机,其特征在于:
在所述旋转涡旋件的背面形成高压区域和背压室,并设置有多个供油通道,所述供油通道的一部分或全部经由所述背压室。
6.如权利要求5所述的涡旋压缩机,其特征在于:
在所述旋转涡旋件的背面配置有密封部件,将所述密封部件的内侧划分为高压区域,将所述密封部件的外侧划分为背压室,并且所述供油通道中的至少一个包括:从所述高压区域到所述背压室的背压室供油通道、和从所述背压室到所述第二压缩室的压缩室供油通道。
7.如权利要求6所述的涡旋压缩机,其特征在于:
所述背压室供油通道的开口端往返于所述密封部件。
8.如权利要求6或7所述的涡旋压缩机,其特征在于:
经由所述压缩室供油通道连通所述背压室的所述第二压缩室是封闭有工作流体之后的压缩室。
9.如权利要求6至8中任一项所述的涡旋压缩机,其特征在于:
所述压缩室供油通道包括:形成于所述旋转涡旋件的内部的通道和形成于所述固定涡旋件的所述卷体侧端面板面的凹部,并且,通过所述通道的开口端对应旋转运动周期性地向所述凹部开口,所述背压室与所述第二压缩室间歇性地连通。
10.如权利要求1至9中任一项所述的涡旋压缩机,其特征在于:
使从所述储油部导向所述第一压缩室和所述第二压缩室的所述供油通道分别为第一供油通道和第二供油通道,并将所述第二供油通道设置为所述第一供油通道的相同数量以上。
11.如权利要求1所述的涡旋压缩机,其特征在于:
使所述供油通道中的至少一个是间歇性连通的间歇性供油通道。
12.如权利要求11所述的涡旋压缩机,其特征在于:
所述间歇性供油通道中的至少一个的开口端在封闭工作流体之前的所述压缩室开口。
13.如权利要求11或12所述的涡旋压缩机,其特征在于:
在所述旋转涡旋件的背面形成有高压区域和背压室,所述间歇性供油通道中的至少一个与所述高压区域连通。
14.如权利要求11或12所述的涡旋压缩机,其特征在于:
在所述旋转涡旋件的背面形成有高压区域和背压室,所述间歇性供油通道中的至少一个经由所述背压室。
15.如权利要求11或12所述的涡旋压缩机,其特征在于:
在所述旋转涡旋件的背面形成有高压区域和背压室,所述间歇性供油通道中的至少一个包括:从所述高压区域连通所述背压室的连接通道;和连通所述背压室和所述压缩室的供给通道。
16.如权利要求15所述的涡旋压缩机,其特征在于:
所述连接通道的开口端往返于将设置在所述旋转涡旋件的所述背面的所述高压区域和所述背压室隔开的密封部件。
17.如权利要求15或16所述的涡旋压缩机,其特征在于:
所述供给通道与封闭有工作流体之后的所述压缩室连通。
18.如权利要求15至17中任一项所述的涡旋压缩机,其特征在于:
所述供给通道与所述第二压缩室连通。
19.如权利要求15至18中任一项所述的涡旋压缩机,其特征在于:
所述供给通道包括形成于所述旋转涡旋件的通道、和形成于所述固定涡旋件的所述卷体侧端面板面的凹部,所述通道的一个开口端对应旋转运动周期性地向所述凹部开口。
20.如权利要求11至19中任一项所述的涡旋压缩机,其特征在于:
所述间歇性供油通道包括形成于所述旋转涡旋件的通道和形成于所述固定涡旋件的所述卷体侧端面板面的凹部,所述通道的一个开口端对应旋转运动周期性地向所述凹部开口。
21.如权利要求1所述的涡旋压缩机,其特征在于:
所述供油通道包括:向所述旋转涡旋件的所述卷体顶端供油的卷体顶端供油通道;和向所述第二压缩室开口的供油量控制通道。
22.如权利要求21所述的涡旋压缩机,其特征在于:
所述卷体顶端供油通道包括:通过所述旋转涡旋件的内部的通道;和设置在所述旋转涡旋件的所述卷体顶端的油沟。
23.如权利要求21或22所述的涡旋压缩机,其特征在于:
在所述旋转涡旋件的背面形成有高压区域和背压室,所述卷体顶端供油通道经由所述高压区域和所述背压室。
24.如权利要求21或22所述的涡旋压缩机,其特征在于:
在所述旋转涡旋件的背面形成有高压区域和背压室,所述卷体顶端供油通道不经由所述背压室而仅经由所述高压区域。
25.如权利要求21至24中任一项所述的涡旋压缩机,其特征在于:
所述卷体顶端供油通道中的至少一个包括向封闭工作流体之前的所述压缩室供油的通道。
26.如权利要求21至25中任一项所述的涡旋压缩机,其特征在于:
在所述旋转涡旋件的背面形成有高压区域和背压室,所述供油量控制通道中的至少一个包括:从所述高压区域向所述背压室供油的连接通道;和使所述背压室和所述第二压缩室连通的供给通道A。
27.如权利要求26所述的涡旋压缩机,其特征在于:
所述连接通道的开口端往返于将设置在所述旋转涡旋件的所述背面的所述高压区域和所述背压室隔开的密封部件。
28.如权利要求26或27所述的涡旋压缩机,其特征在于:
所述供给通道A与封闭有所述工作流体之后的所述第二压缩室连通。
29.如权利要求26至28中任一项所述的涡旋压缩机,其特征在于:
所述供给通道A包括:形成于所述旋转涡旋件的通道和形成于所述固定涡旋件的所述卷体侧端面板面的凹部,所述通道的一个开口端对应旋转运动周期性地向所述凹部开口。
30.如权利要求1至29中任一项所述的涡旋压缩机,其特征在于:
所述工作流体使用二氧化碳。
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