CN102966549A - 涡旋压缩装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种涡旋压缩装置，能够减少向外壳外排出的润滑油的排出量。在外壳（3）的内部收纳有涡旋压缩机构（11）和驱动马达（13），该涡旋压缩机构（11）用于压缩制冷剂，该驱动马达（13）通过驱动轴（15）与涡旋压缩机构（11）连接并驱动该涡旋压缩机构（11），涡旋压缩机构（11）通过主框架（21）支撑在外壳（3）上，驱动马达（13）的驱动轴（15）通过支撑板（8）支撑在外壳（3）上，在驱动马达（15）与支撑板（8）之间设置有覆盖驱动轴（15）的周围的罩（95），罩（95）用绝缘材料来形成，罩（95）设置在驱动马达（13）的定子线圈（18）的绝缘体（19）上。

Description

涡旋压缩装置

技术领域

本发明涉及一种涡旋压缩装置，其对固定涡旋盘与摆动涡旋盘的啮合部供给润滑油，并通过固定涡旋盘与摆动涡旋盘的啮合来进行压缩。

背景技术

公知一种涡旋压缩装置，在密封的外壳内设置有由固定涡旋盘和摆动涡旋盘构成的压缩机构，用驱动马达驱动压缩机构，使摆动涡旋盘不自转地相对固定涡旋盘进行圆周运动，由此进行压缩，其中，固定涡旋盘和摆动涡旋盘具有相互啮合的涡卷状的涡旋齿（例如参照专利文件1）。

所述涡旋压缩装置用压缩机构压缩从吸入管吸入的低压制冷剂，将被压缩的高压制冷剂从设置在外壳上的排出管向外壳外排出，并且，对压缩机构的各滑动部分和固定涡旋盘与摆动涡旋盘的啮合部供给润滑油，供给的润滑油储存于设置在外壳下部的储油部，在压缩机构中剩余的润滑油因自重而返回到储油部。

专利文件1：JP特开2004－60532号公报

然而，存在因驱动马达的驱动轴等旋转体的旋转而使润滑油变成雾状的情况。变成雾状的润滑油与高压气态制冷剂混合而变成混合气体。由于从该混合气体中不能分离润滑油，因此有雾状的润滑油大量地存在于外壳内的情况。如果外壳内存在大量雾状的润滑油与高压制冷剂的混合气体，则存在雾状的润滑油与高压制冷剂一同从排出管向外壳外大量地排出的情况。

发明内容

本发明的目的在于提供一种涡旋压缩装置，能够解决上述现有技术中存在的问题，从而减少向外壳外排出的润滑油的排出量。

为了达到上述目的，本发明的特征在于，在外壳的内部收纳有涡旋压缩机构和驱动马达，该涡旋压缩机构用于压缩制冷剂，该驱动马达通过驱动轴与所述涡旋压缩机构连接并驱动该涡旋压缩机构，所述涡旋压缩机构通过主框架支撑于所述外壳，所述驱动马达的驱动轴通过支撑板支撑于所述外壳，在所述驱动马达与所述支撑板之间设置有覆盖所述驱动轴的周围的罩，所述罩用绝缘材料来形成，所述罩设置在所述驱动马达的定子线圈的绝缘体上。

并且，本发明的特征在于，在上述涡旋压缩装置中，所述罩设置在所述绝缘体的内径侧的侧壁上，所述罩的下端延伸到供所述驱动轴插入的所述支撑板的凸台部的上端面的下方。

并且，本发明的特征在于，在上述涡旋压缩装置中，将所述罩的上端设置为与所述驱动马达的定子电磁钢板下端接近。

根据本发明，由于在外壳的内部收纳有涡旋压缩机构和驱动马达，该涡旋压缩机构用于压缩制冷剂，该驱动马达通过驱动轴与所述涡旋压缩机构连接并驱动该涡旋压缩机构，所述涡旋压缩机构通过主框架支撑于所述外壳，所述驱动马达的驱动轴通过支撑板支撑于所述外壳，在所述驱动马达与所述支撑板之间设置有覆盖所述驱动轴的周围的罩，所述罩用绝缘材料来形成，所述罩设置在所述驱动马达的定子线圈的绝缘体上，因此能够将因驱动轴的旋转而在驱动马达与支撑板之间的空间内变成雾状的润滑油封闭在罩的内侧，从而防止该润滑油波及气体流路，能够减少向外壳外排出的润滑油的排出量。

附图说明

图1是本发明实施方式的涡旋压缩装置的剖面图。

图2是从下方看定子的立体图。

符号说明

1  涡旋压缩装置

3  外壳

8  支撑板

8A  凸台部

8B  臂部

11  涡旋压缩机构

13  驱动马达

15  驱动轴

18  定子线圈

21  主框架

37  定子

39  转子

95  罩

具体实施方式

下面，参照附图说明本发明的一实施方式。

在图1中，符号1表示内部变成高压的涡旋压缩装置，该涡旋压缩装置1连接在通过使制冷剂循环进行制冷循环运转动作的未图示的制冷剂回路上，从而压缩制冷剂。

该涡旋压缩装置1包括竖长圆筒状的密封拱顶式外壳3，外壳3包括外壳本体5、碗状下盖9和未图示的碗状上盖，其中，外壳本体5是轴线向上下方向延伸的圆筒状的筒体，碗状下盖9在外壳本体5的下端部上焊接为气密状，从而一体地接合在外壳本体5的下端部上，并且具有向下方突出的凸面，碗状上盖在外壳本体5的上端部上焊接为气密状，从而一体地接合在外壳本体5的上端部上。该外壳3构成为压力容器，其内部为中空。在外壳3的外周面上设置有接线罩52，在该接线罩52的内部具有对下述定子37进行供电的供电端子53。

在外壳3的内部收纳有用于压缩制冷剂的涡旋压缩机构11和配置在该涡旋压缩机构11下方的驱动马达13。这些涡旋压缩机构11和驱动马达13通过驱动轴15相互连接，该驱动轴15配置为在外壳3内向上下方向延伸。并且，在这些涡旋压缩机构11与驱动马达13之间形成有间隙空间17。

在外壳3内部的上方收纳有主框架21，在该主框架21的中央形成有径向轴承部28和凸台收纳部26。径向轴承部28用于轴支承驱动轴15的前端（上端）侧，形成为从该主框架21的一面（下侧的面）的中央向下方突出。凸台收纳部26用于收纳下述摆动涡旋盘25的凸台25C。该凸台收纳部26是通过使主框架21的另一面（上侧的面）的中央向下方凹陷而形成的。在驱动轴15的前端（上端）形成有偏心轴部15A。该偏心轴部15A设置为其中心相对驱动轴15的轴心偏心，并通过旋转轴承24可旋转驱动地插入凸台25C。

上述涡旋压缩机构11由固定涡旋盘23和摆动涡旋盘25构成。固定涡旋盘23紧贴地配置在主框架21的上表面上。主框架21安装在外壳本体5的内表面上，固定涡旋盘23通过螺钉34螺纹固定在主框架21上。摆动涡旋盘25与固定涡旋盘23啮合，并且，摆动涡旋盘25配置在形成于固定涡旋盘23与主框架21之间的摆动空间12内。外壳3内部被划分成主框架21下方的高压空间27和主框架21上方的排出空间29。各空间27，29经由纵向槽71连通，该纵向槽71形成为在主框架21和固定涡旋盘23的外周纵向延伸。

在外壳3的上盖上连接有使制冷剂回路的制冷剂导入涡旋压缩机构11的吸入管31。并且，在外壳本体5上贯穿并固定有使外壳3内的制冷剂向外壳3外排出的排出管33。吸入管31在排出空间29内向上下方向延伸，其内端部贯穿涡旋压缩机构11的固定涡旋盘23，从而与压缩室35连通，制冷剂通过该吸入管31被吸入压缩室35内。

驱动马达（DC驱动马达）13是接受来自直流电源的输入而驱动的DC（Direct Current，直流）马达，具有环状的定子37和在该定子37的内侧旋转自如的转子39。驱动马达13接受一定的输入电压，由PWM（Pulse WidthModulation，脉冲宽度调制）变换器来控制旋转扭矩并进行驱动，该PWM变换器控制脉冲波的占空比即控制脉冲波的周期和脉冲宽度。

在转子39上经由驱动轴15驱动连接有涡旋压缩机构11的摆动涡旋盘25。定子37由定子铁心37A和定子线圈18构成。定子铁心37A通过重合薄铁板（电磁钢板）而形成，其内部具有未图示的多个槽。定子线圈18是通过卷绕多相定子线圈而形成的，该定子线圈18嵌入形成于定子铁心37A的内部的槽，并且位于定子铁心37A的上方和下方。定子线圈18收纳在绝缘体19的内部。定子线圈18经由未图示的导线与供电端子53连接。

转子39由铁氧体磁铁或钕磁铁形成，通过充磁被磁化。转子39运用外部充磁装置来充磁，并在用外部的充磁装置进行充磁之后被内插到定子37上。定子37利用环状的隔圈38支撑于外壳3的内壁面。隔圈38通过烧嵌而固定在外壳3的内壁面上，定子37通过烧嵌而固定在隔圈38的内壁面上。隔圈38的上端面位于定子37的上端面的下方。

在驱动马达13的下方设置有可旋转地嵌入支撑驱动轴15下端部的支撑板8。支撑板8形成为圆筒状，包括凸台部8A和臂部8B，该凸台部8A用于使驱动轴15嵌入其中，该臂部8B隔着大致相等的间隔设置在该凸部8A的外周上，该壁部8B向四个方向延伸，并且固定在外壳本体5上。即，驱动轴15通过支撑板8支撑在外壳3上。支撑板8具有开口部（未图示），该开口部形成于各臂部8B之间，连通支撑板8的上下方的空间。

支撑板8下方的下部空间（储油部）40保持在高压状态，油储存在相当于下部空间40的下端部的下盖9的内底部。在支撑板8与储油部40之间，环状板59固定在支撑板8上。在驱动轴15内形成有作为高压油供给机构的一部分的供油通路41，该供油通路41在驱动轴15的内部向上下方向延伸，并与摆动涡旋盘25背面的油室43连通。该供油通路41与设置于驱动轴15的下端的油勺45连接。

油勺45包括设置在下端的吸入口42和形成于该吸入口42上方的叶片（パドル）44。油勺45的下端浸在储存于储油部40的润滑油中，使该供油通路41的吸入口42在润滑油中开口。驱动轴15一旋转，储存于储油部40的润滑油就从油勺45的吸入口42进入供油通路41，并沿着该供油通路41的叶片44被汲到上方。被汲取的润滑油流经供油通路41供给到径向轴承部28和旋转轴承24等涡旋压缩机构11的各滑动部分。进而，润滑油流经供油通路41供给到摆动涡旋盘25背面的油室43，从该油室43经由设置于摆动涡旋盘25的连通路51向压缩室35供给。

在主框架21上形成有回油通路47，该回油通路47从凸台收纳部26沿着直径方向贯穿主框架21并且在纵向槽71中开口。在流经供油通路41并供给到涡旋压缩机构11的各滑动部分和压缩室35的润滑油中，剩余的润滑油流经该回油通路47返回储油部40。在回油通路47的下方设置有集油器46，集油器46延伸到隔圈38的上端附近。在定子37的外周面上形成有沿定子37的上下方向的多个切口54。流经回油通路47和集油器46并从供油通路41返回的润滑油流经该切口54以及支撑板8的各臂部8B之间返回储油部40。为了便于说明，在图1的剖面图中用虚线来表示排出管33，排出管33与集油器46错位配置。

固定涡旋盘23由端板23A和形成于该端板23A下表面的涡卷状（渐开线状）的涡旋齿23B构成，而摆动涡旋盘25由端板25A和形成于该端板25A上表面的涡卷状（渐开线状）的涡旋齿25B构成。固定涡旋盘23的涡旋齿23B与摆动涡旋盘25的涡旋齿25B相互啮合，由此，在固定涡旋盘23与摆动涡旋盘25之间，由两涡旋齿23B，25B形成多个压缩室35。

摆动涡旋盘25经由欧式环61支撑于固定涡旋盘23，在该摆动涡旋盘25的端板25A下表面的中心部突出设置有带底圆筒状的凸台25C。另外，在驱动轴15的上端设置有偏心轴部15A，该偏心轴部15A可旋转地嵌入摆动涡旋盘25的凸台25C内。

而且，在驱动轴15上设置有平衡部（上平衡器）63和下平衡器77，该平衡部63位于主框架21的下侧，而下平衡器77位于转子39的下部。驱动轴15利用这些上平衡器63和下平衡器77相对摆动涡旋盘25和偏心轴部15A等保持动平衡。驱动轴15一边利用这些平衡部63和下平衡器77保持重力平衡一边进行旋转，由此使摆动涡旋盘25公转。随着该摆动涡旋盘25的公转，两涡旋齿23B，25B之间的压缩室35容积向中心收缩，从而压缩被吸入管31吸入的制冷剂。转子39和下平衡器77通过铆钉91铆接为一体。

在主框架21的下侧，用螺栓49固定有盖子48，该盖子48包围平衡部63的周围。盖子48用于防止从主框架21与驱动轴15之间的空隙漏出的润滑油因平衡部63的旋转而向排出管侧飞散。

在固定涡旋盘23的中央部设置有排出孔73，从该排出孔73排出的气态制冷剂流经排出阀75向排出空间29排出，并经由分别设置在主框架21和固定涡旋盘23外周上的纵向槽71向主框架21下方的高压空间27流出，该高压制冷剂经由设置于外壳本体5的排出管33向外壳3外排出。

下面说明该涡旋压缩装置1的运转动作。

当驱动驱动马达13时，转子39相对于定子37旋转，由此使驱动轴15旋转。当驱动轴15旋转时，涡旋压缩机构11的摆动涡旋盘25相对于固定涡旋盘23只进行公转而不进行自转。由此，低压的制冷剂流经吸入管31从压缩室35的周边侧被吸引到压缩室35，该制冷剂随着压缩室35容积的变化被压缩。该被压缩的制冷剂变成高压从压缩室35流经排出阀75排出到排出空间29，然后经由分别设置在主框架21和固定涡旋盘23的外周上的纵向槽71向主框架21下方的高压空间27流出，该高压制冷剂经由设置于外壳本体5的排出管33向外壳3外排出。被排出到外壳3外的制冷剂在未图示的制冷剂回路中循环后，再度流经吸入管31吸入涡旋压缩装置1被压缩，重复这样的制冷剂循环。

下面说明润滑油的流动。储存于外壳3的下盖9内底部的润滑油被油勺45汲取，该润滑油流经驱动轴15的供油通路41向涡旋压缩机构11的各滑动部分和压缩室35供给。在涡旋压缩机构11的各滑动部分和压缩室35中剩余的润滑油从回油通路47汇集到集油器46中，并流经设置在定子37的外周上的切口54返回到驱动马达13的下方。

在位于定子铁心37A下侧的绝缘体19的内径侧的侧壁19A上设置有用树脂等绝缘材料形成的罩95。罩95设置为包围驱动轴15的轴向的周围，其下端95A延伸到支撑板8的凸台部8A的上端面的下方。罩95可以与绝缘体19分体形成而嵌入绝缘体19的内径侧，从而一体地安装在绝缘体19上，或者，罩95也可以使绝缘体19的内径侧的侧壁19A向下方延伸而与绝缘体19一体地形成。

根据该构成，能够用罩95覆盖驱动轴15的轴方向的周围。因此，能够将因驱动轴15的旋转而变成雾状的润滑油密封在罩95的内侧，防止雾状的润滑油波及气体流路，并能够使油从支撑板8的开口部返回储油部40，从而能够减少向外壳外排出的润滑油的排出量。

如图2所示，绝缘体19构成为：内径侧的侧壁19A被分割为多个板体19B，各板体19B的下端形成为拱形。各板体19B从定子37的电磁钢板37B向下方延伸。罩95被设置为尽可能地使罩95的上端95B与电磁钢板37B的下端37C接近。即，罩95以使罩95与电磁钢板37B之间的间隙尽可能小的方式配置在板体19B的内侧。由此，能够用罩95覆盖在相邻的板体19B之间的间隙与电磁钢板37B的下端37C之间形成的间隙A。根据该构成，设置罩95以覆盖因定子37的绕线工序而形成的板体19B之间的间隙，由此能够防止因驱动轴15的旋转而变成雾状的润滑油从板体19B的间隙波及气体流路，从而能够减少向外壳外排出的润滑油的排出量。

如上所述，根据适用了本发明的实施方式，在外壳3的内部收纳有涡旋压缩机构11和驱动马达13，该涡旋压缩机构11用于压缩制冷剂，该驱动马达13通过驱动轴15与驱动涡旋压缩机构11连接并驱动该涡旋压缩机构11，涡旋压缩机构11通过主框架21支撑于外壳3，驱动马达13的驱动轴15通过支撑板8支撑于外壳3，在驱动马达13与支撑板8之间设置有覆盖驱动轴15的周围的罩95，罩95用绝缘材料来形成，并将该罩95设置在驱动马达13的定子线圈18的绝缘体19上。由此，能够将因驱动轴15的旋转而在驱动马达13与支撑板8之间的空间内变成雾状的润滑油封闭在罩95的内侧，从而防止该润滑油波及气体流路，从而能够减少向外壳3外排出的润滑油的量。

并且，根据适用了本发明的实施方式，由于罩95设置在绝缘体19的内径侧的侧壁19A上，并且罩95的下端95A延伸到供驱动轴15插入的支撑板8的凸台部8A上端面的下方，因此能够防止封闭在罩95内侧的成为雾状的润滑油波及气体流路，从而使该润滑油从支撑板8的臂部8B之间的开口部容易地返回到储油部40，由此能够减少向外壳3外排出的润滑油的排出量。

并且，根据适用了本发明的实施方式，由于将罩95的上端95B设置为接近驱动马达15的定子37的电磁钢板下端37C，因此能够用罩95覆盖因定子37的绕线工艺而形成于绝缘体19的内径侧的侧壁19A的间隙，并能够防止因驱动轴15的旋转而变成雾状的润滑油从形成在侧壁19A上的间隙波及气体流路，从而减少向外壳外排出的润滑油的排出量。

Claims (3)

1.一种涡旋压缩装置，其特征在于，

在外壳的内部收纳有涡旋压缩机构和驱动马达，所述涡旋压缩机构用于压缩制冷剂，所述驱动马达通过驱动轴与所述涡旋压缩机构连接并驱动该涡旋压缩机构，

所述涡旋压缩机构通过主框架支撑于所述外壳，

所述驱动马达的驱动轴通过支撑板支撑于所述外壳，

在所述驱动马达与所述支撑板之间设置有覆盖所述驱动轴的周围的罩，所述罩用绝缘材料来形成，所述罩设置在所述驱动马达的定子线圈的绝缘体上。

2.如权利要求1所述的涡旋压缩装置，其特征在于，所述罩设置在所述绝缘体的内径侧的侧壁上，所述罩的下端延伸到供所述驱动轴插入的所述支撑板的凸台部上端面的下方。

3.如权利要求1或2所述的涡旋压缩装置，其特征在于，将所述罩的上端设置为与所述驱动马达的定子电磁钢板下端接近。

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