CN104005953B - 涡旋式压缩机 - Google Patents

Abstract

本发明的涡旋式压缩机不损害卷板的强度而实现向回旋涡盘卷板的外线侧压缩室及内线侧压缩室的供油量的合理化。涡旋式压缩机在固定涡盘及回旋涡盘间形成吸入室及压缩室，在回旋涡盘台板背面具有背压室，且构成为非对称齿形。回旋涡盘卷板外线侧压缩室用的流体流出路与内线侧压缩室用的流体流出路形成于回旋涡盘台板，各流体流出路的出口侧开口向回旋卷板齿底开口。各流体流出路的入口侧开口向与固定涡盘滑动的回旋涡盘台板面开口，在固定涡盘台板面形成有使各流体流出路的入口侧开口与背压室随着回旋运动而间歇地连通的连通区间控制槽。该连通区间控制槽形成为使所述外线侧及内线侧的两压缩室与背压室连通开始及连通结束时的各压缩室内压力相同。

Description

涡旋式压缩机

技术领域

本发明涉及用作制冷、空气调节用的制冷剂压缩机或空气等的气体压缩机的涡旋式压缩机，详细来说，涉及具有形成在回旋涡盘卷板的外线侧的压缩室与形成在该回旋涡盘卷板的内线侧的压缩室的吸入结束时的回旋角不同的非对称齿形的涡旋式压缩机。

背景技术

作为此类涡旋式压缩机，例如具有日本特开2010-203327号公报(专利文献1)所记载的结构。在该专利文献1的结构中公开了下述结构：在回旋涡盘卷板及固定涡盘卷板的至少一方的卷板上表面形成供油孔，在形成有供油孔的卷板上表面处形成有将该供油孔的开口部与第一压缩室连结起来的第一供油通路、及将供油孔的开口部与第二压缩室连结起来的第二供油通路，第一供油通路及所述第二供油通路的出口在形成有供油孔的卷板上设置在渐开角彼此不同的位置处。

并且，根据该专利文献1所记载的涡旋式压缩机，能够向形成在回旋涡盘卷板的外壁侧的第一压缩室、及形成在内壁侧的第二压缩室这两者均等地供给所需要的足量的油。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2010-203327号公报

发明概要

发明要解决的课题

然而，在上述专利文献1的结构中，由于在涡盘卷板的上表面(齿顶侧)设有用于使背压室的流体流出的供油孔，因此卷板齿顶处的泄漏损失增加。另外，由于需要在涡盘卷板的内部设置用于使背压室的流体流出的供油路，因此也存在损害卷板的强度这样的课题。

需要说明的是，在具有非对称齿形的涡旋式压缩机中，也能够以向回旋涡盘的涡盘卷板间的齿底开口的方式设置所述供油孔，使背压室的流体向压缩室流出，从而在涡盘卷板不形成供油路、供油孔也没有问题，由此还能够避免强度降低。但是，在这样的情况下，为了与背压室的背压成为目标压力的压缩室连通，由于在回旋涡盘卷板的外线侧压缩室与内线侧压缩室中回旋角不同，因此只能与所述外线侧压缩室或者所述内线侧压缩室中的一个压缩室连通，从而存在未与所述供油孔连通的压缩室变得供油不足这样的课题。

另外，向压缩室供给的供油量对背压室的压力变动、压缩室内的密封性造成影响，因此通过使向压缩室供给的供油量合理化，能够使背压室内压力稳定化，并且还能够充分确保压缩室内的密封性，由此能够实现压缩机效率的提高。

发明内容

本发明的目的在于获得一种涡旋式压缩机，其能够在不损害卷板的强度的前提下，实现向回旋涡盘卷板的外线侧压缩室及内线侧压缩室供给的供油量的合理化。

解决方案

为了实现上述目的，本发明的涡旋式压缩机通过使在台板上竖立漩涡状的卷板而形成的固定涡盘及回旋涡盘彼此啮合，在所述两涡盘之间形成吸入室及压缩室，通过使所述回旋涡盘进行回旋运动来减小所述压缩室的容积而进行压缩，并且在所述回旋涡盘的台板背面具有压力形成得比所述吸入室的压力高的背压室，其特征在于，所述固定涡盘及回旋涡盘的卷板形状构成为：形成在回旋涡盘卷板的外线侧的外线侧压缩室与形成在所述回旋涡盘卷板的内线侧的内线侧压缩室的吸入结束时的回旋角不同的非对称齿形，

与所述回旋涡盘卷板的所述外线侧压缩室连通的外线侧压缩室用的流体流出路和与所述回旋涡盘卷板的所述内线侧压缩室连通的内线侧压缩室用的流体流出路形成于所述回旋涡盘的台板，所述各流体流出路的出口侧开口形成为向形成所述压缩室的所述回旋涡盘的卷板齿底开口，所述各流体流出路的入口侧开口形成为向与所述固定涡盘的台板滑动面相接而进行滑动的所述回旋涡盘的台板面开口，在与所述回旋涡盘的台板接触的所述固定涡盘的台板面形成有连通区间控制槽，该连通区间控制槽使所述外线侧压缩室用的流体流出路及所述内线侧压缩室用的流体流出路各自的所述入口侧开口与所述背压室随着所述回旋涡盘的回旋运动而间歇地连通，

该连通区间控制槽以设定所述各流体流出路各自的所述入口侧开口与所述背压室的连通区间的方式形成，以使得所述外线侧压缩室与所述背压室的连通开始时及连通结束时的外线侧压缩室内压力、和所述内线侧压缩室与所述背压室的连通开始时及连通结束时的内线侧压缩室内压力相同或处于预先确定的允许值内。

或者，本发明的特征在于，所述连通区间控制槽以控制所述各流体流出路各自的所述入口侧开口与所述背压室的连通区间的方式形成，以使得所述外线侧压缩室与所述背压室连通的时间和所述内线侧压缩室与所述背压室连通的时间之比、与形成所述各压缩室的所述回旋涡盘的卷板的外线长度和内线长度之比相同或处于预先确定的允许值内。

发明效果

根据本发明，其效果在于获得一种涡旋式压缩机，其能够在不损害卷板的强度的前提下，实现向回旋涡盘卷板的外线侧压缩室及内线侧压缩室供给的供油量的合理化。

附图说明

图1是表示本发明的涡旋式压缩机的实施例1的纵向剖视图。

图2是放大表示图1所示的背压室流体流出机构部附近的主要部分剖视图。

图3是表示图1所示的涡旋式压缩机的固定涡盘与回旋涡盘啮合后的状态的剖视图，是表示背压室与外线侧压缩室进行连通的状态的图。

图4是表示图1所示的涡旋式压缩机的固定涡盘与回旋涡盘啮合后的状态的剖视图，是表示背压室与内线侧压缩室进行连通的状态的图。

图5是说明本发明的涡旋式压缩机中的回旋角与压缩室内压力之间的关系的线图，是对背压室流体流出路的连通区间进行说明的图。

图6是说明本发明的涡旋式压缩机中的回旋角与背压室内压力之间的关系的线图。

图7是说明最初研究的涡旋式压缩机中的回旋角与压缩室内压力之间的关系的线图，是对背压室流体流出路的连通区间进行说明的图。

图8是说明最初研究的涡旋式压缩机中的回旋角与背压室内压力之间的关系的线图。

图9是说明本发明的涡旋式压缩机的实施例2的图，是从卷板侧观察回旋涡盘的俯视图。

图10是说明本发明的实施例2中的回旋角与压缩室内压力之间的关系的线图，是对背压室流体流出路的连通区间进行说明的图。

附图标记说明如下：

1：涡旋式压缩机，

2：压缩部，2a：外线侧压缩室，2b：内线侧压缩室，

3：驱动部，

4：密闭容器，

5：固定涡盘，5a：台板，5b：卷板，

6：回旋涡盘，6a：台板，6b：卷板，6c：回旋突起部，

7a：吸入管，7b：排出管，

8：吸入空间，9：排出口，10：排出空间，

11：框体，12：背压室，

13：电动机，13a：定子，13b：转子，

14：曲柄轴，14a：主轴部，14b：副轴部，14c：偏心轴部，

15：主轴承，16：副轴承，

17：副轴承壳体，18：副框体，

19：电气端子，20：贮油部，

21：回旋轴承，22：排油管，23：油搬运机构，24：供油泵，

30：背压室流体流出机构部，

41：流体流出路，41a：外线室用流体流出路，41b：内线室用流体流出路，

41aa、41ba：入口侧开口，41ab、41bb：出口侧开口，

44：闭止构件，

51：连通区间控制槽

具体实施方式

以下，基于附图对本发明的具体实施例进行说明。

实施例1

使用图1～图6来说明本发明的涡旋式压缩机的实施例1。

图1是表示本发明的涡旋式压缩机的实施例1的纵向剖视图，表示涡旋式压缩机的整体构造。本实施例的涡旋式压缩机1构成为在密闭容器4内收纳有配置在上部的压缩部2及配置在下部且驱动所述压缩部的驱动部3。

所述压缩部2构成为使在台板5a上竖立有漩涡状的卷板5b而形成的固定涡盘5与在台板6a上竖立有漩涡状的卷板6b而形成的回旋涡盘6彼此啮合。由此，在所述两涡盘5、6之间形成回旋涡盘卷板6b的外线侧压缩室2a与内线侧压缩室2b，通过利用所述驱动部3使所述回旋涡盘6进行回旋运动，工作流体(例如气体制冷剂)从吸入管7a经由吸入空间8而被吸入所述压缩室2a、2b，通过使所述压缩室2a、2b的容积逐渐减小而压缩所述工作气体，并将其从中央的排出口9向排出空间10排出。排出到该排出空间10的工作气体经由在供所述压缩部2的固定涡盘5安装的框体11与供该框体11固定设置的所述密闭容器4之间形成的通路(未图示)而流入配置有所述驱动部3的空间，并经由设于密闭容器4的排出管7b而向密闭容器4外排出。

在所述回旋涡盘6的台板6a与所述框体11之间、即所述回旋涡盘6的台板背面，形成有压力高于所述吸入空间8的压力且低于所述排出空间10的压力的背压室12。

所述驱动部3构成为以下述结构为基本要素：电动机13，其由定子13a与转子13b构成；曲柄轴14，其与所述转子13b的中心一体结合；主轴承15，其设于所述框体11且对所述曲柄轴14的上部侧的主轴部14a进行支承而使其旋转；副轴承16，其对所述曲柄轴14的下部侧的副轴部14b进行支承；设有该副轴承16的副轴承壳体17；及供该副轴承壳体17安装且固定设置于所述密闭容器4的副框体18等。

所述电动机13利用经由电气端子19供给的来自逆变器(未图示)等的电气输入而进行驱动，从而使所述曲柄轴14旋转。在该曲柄轴14的上端侧设有偏心轴部14c，该偏心轴部14c插入到设于所述回旋涡盘6的背面中央的回旋突起部6c，从而使所述回旋涡盘6进行回旋运动。另外，在本实施例中，所述电动机的转子使用铁氧体磁铁。

在所述密闭容器4内的下部形成有贮存润滑油(也简称为油)的贮油部20，对该贮油部20的油作用排出压力，利用与压缩机吸入侧之间的压力差，经由在所述曲柄轴14内形成的供油路(未图示)，将所述贮油部20内的油向所述回旋涡盘6的回旋突起部6c与所述偏心轴部14c之间的回旋突起部6c内的空间(回旋突起部空间)供给。向该回旋突起部空间供给的油在对设于所述回旋突起部6c的回旋轴承21进行润滑之后向所述主轴承15流动，对主轴承15进行润滑后的油通过排油管22而再次返回所述贮油部20。

所述回旋突起部空间的油的一部分经由设于所述回旋突起部6c的下端面与所述框体11之间的密封件与利用了压力差的差压供油等的油搬运机构23而向所述背压室12供给。向该背压室12供给的油经由在所述固定涡盘5的台板5a与所述回旋涡盘6的台板6a形成的背压室流体流出机构部30而向所述压缩室2a、2b供给。

在涡旋式压缩机1的压缩动作中，需要将回旋涡盘6向固定涡盘5按压而保持所述压缩室2a、2b的密闭性，为此，所述背压室12的压力(背压)成为排出压力与吸入压力之间的压力(即，低于排出压力且高于吸入压力的中间压力)。由此，能够使所述中间压力作用于所述回旋涡盘6的台板6a背面，能够以适当的压力将回旋涡盘6按压于固定涡盘5。

在本实施例中，为了将所述背压室12形成适当压力，经由所述背压室流体流出机构部30，当所述压缩室2a、2b内的压力状态处于目标压力范围时，使处于该目标压力范围的压缩室2a、2b与所述背压室12连通。由此，能够将所述背压室12保持为目标的适当压力，能够防止因回旋涡盘6向固定涡盘5的按压力不足而引起的工作气体的逆流(从高压侧向低压侧的逆流)而降低能量损失。另外，也能够避免因所述按压力过大而引起的滑动损失(能量损失)的增大。另外，由于能够向所述外线侧压缩室2a与所述内线侧压缩室2b这两者可靠地供给油，因此也能够可靠地进行固定涡盘5与回旋涡盘6之间的滑动部的润滑，能够防止造成供油不足。因而，能够确保涡旋式压缩机的可靠性。

如上所述，所述贮油部20内的油不仅向各轴承部15、16、21供给而进行各轴承部15、16、21的润滑，也通过向所述压缩室2a、2b供给来进行固定涡盘5与回旋涡盘6之间的滑动部等的润滑，并且还进行固定涡盘5与回旋涡盘6之间的滑动部的密封作用。通过该密封作用，能够抑制所述各压缩室2a、2b内的工作流体向低压侧的压缩室泄漏而加热低压侧的压缩室内的工作气体、或对工作气体进行再压缩的情况，能够降低因上述情况而产生的能量损失。

需要说明的是，附图标记24是容积式供油泵，其是为了将贮油部20内的油向所述回旋突起部空间供给而加压不足量、或为了将贮油部20内的油向所述副轴承16供给而设置的。

另外，在本实施例的涡旋式压缩机1中，所述固定涡盘5及回旋涡盘6的卷板形状构成为形成在回旋涡盘卷板6b的外线侧的外线侧压缩室2a与形成在该回旋涡盘卷板6b的内线侧的内线侧压缩室2b的吸入结束时的回旋角不同的非对称齿形。在具有该非对称齿形的涡旋式压缩机中，回旋涡盘卷板6b的外线侧压缩室2a的困油容积大于该内线侧压缩室2b的困油容积。为此，为了将背压室12的压力设为目标压力而与其连通的压缩室(处于目标压力状态的压缩室)2a、2b在回旋涡盘卷板6b的外线侧压缩室2a与内线侧压缩室2b处回旋角不同。

根据图2～图4来详细说明所述背压室流体流出机构部30的结构。图2是放大表示图1所示的背压室流体流出机构部附近的主要部分剖视图，图3及图4是表示图1所示的涡旋式压缩机的固定涡盘与回旋涡盘啮合后的状态的剖视图，图3是表示对背压室与外线侧压缩室进行连通的状态的图，图4是表示对背压室与内线侧压缩室进行连通的状态的图。

如图2～图4所示，在所述回旋涡盘6的台板6a形成有与所述回旋涡盘卷板6b的所述外线侧压缩室2a连通的外线侧压缩室用的流体流出路41a、和与所述回旋涡盘卷板6b的所述内线侧压缩室2b连通的内线侧压缩室用的流体流出路41b(参照图3、图4)。在所述各流体流出路41a、41b上分别形成有入口侧开口41aa、41ba与出口侧开口41ab、41bb。需要说明的是，图2所示的附图标记44是闭止构件，其用于堵塞在形成有所述流体流出路41a(41b也相同)时产生的外径侧的开口端，从而阻止所述流体流出路41a始终与背压室12连通。

所述外线侧压缩室用的流体流出路41a的所述出口侧开口41ab形成在形成所述外线侧压缩室2a的所述回旋涡盘6的卷板齿底，并且所述内线侧压缩室用的流体流出路41b的所述出口侧开口41bb形成在形成所述内线侧压缩室2b的所述回旋涡盘6的卷板齿底。

所述各流体流出路41a、41b的入口侧开口41aa、41ba形成为向与所述固定涡盘5的台板5a的滑动面相接而进行滑动的所述回旋涡盘6的台板6a面开口。

另一方面，在所述固定涡盘5的台板5a上，在与所述回旋涡盘6的台板6a接触的面(台板面)形成有连通区间控制槽51。该连通区间控制槽51使所述外线侧压缩室2a用的流体流出路41a及所述内线侧压缩室2b用的流体流出路41b各自的所述入口侧开口41aa、41ba与所述背压室12随着所述回旋涡盘6的回旋运动而间歇地连通。

即，所述连通区间控制槽51形成在使所述外线侧压缩室用的流体流出路41a的入口侧开口41aa与所述背压室12随着所述回旋涡盘的回旋运动而间歇地连通的位置处(参照图3)，并且所述连通区间控制槽51形成在使所述内线侧压缩室用的流体流出路41b的入口侧开口41ba与所述背压室12随着所述回旋涡盘的回旋运动而间歇地连通的位置处(参照图4)。由此，能够使所述背压室12与所述外线侧压缩室2a及所述外线侧压缩室2b分别间歇地连通。

需要说明的是，在本实施例中，对利用共用的一个连通区间控制槽51来形成使所述背压室12与所述外线侧压缩室2a间歇地连通的连通区间控制槽及使所述背压室12与所述内线侧压缩室2b间歇地连通的连通区间控制槽的例子进行了说明，但使所述背压室12与所述外线侧压缩室2a间歇地连通的连通区间控制槽及使所述背压室12与所述内线侧压缩室2b间歇地连通的连通区间控制槽也可以由彼此不连通的独立的两个槽来形成。

通过以上述方式构成，所述流体流出路41a、41b的所述入口侧开口41aa、41ba随着回旋涡盘6的回旋运动而在一定区间内、由固定涡盘5的台板5a来堵塞所述入口侧开口41aa或41ba，从而阻止背压室12与压缩室2a或背压室12与压缩室2b的连通。另外，在其他的一定区间内，通过使所述入口侧开口41aa或41ba存在于在固定涡盘5的台板5a形成的所述连通区间控制槽51的位置，能够使背压室12与压缩室2a或背压室12与压缩室2b连通。

另外，所述连通区间控制槽51形成为将所述背压室12与所述外线侧压缩室2a及所述内线侧压缩室2b在所述各压缩室2a、2b的压力成为目标压力状态的回旋角的范围内间歇地连通。

即，确定所述连通区间控制槽51的形成位置及形状，使得仅在所述外线侧压缩室2a或所述内线侧压缩室2b的压力状态分别与目标压力同等的区间中，将处于与该目标压力同等的压力状态下的所述压缩室2a或2b与所述背压室12经由所述流体流出路41a或41b而进行连通(参照图3、图4)。

由于利用设于回旋涡盘6的差压供油等的油搬运机构23，使与排出压力同等的压力下的贮油部20的油向所述背压室12流入(参照图1)，因此背压室12形成与排出压力同等的压力。但是，通过经由所述流体流出路41a、41b及所述连通区间控制槽51而使所述背压室12与所述压缩室2a、2b间歇地连通，利用背压室12内的压力与处于所述连通状态的压缩室2a、2b内的压力之间的压力差，将所述背压室12内的油、工作气体等工作流体向所述压缩室2a、2b内供给。由此，将所述背压室12的压力保持为与所述压缩室2a、2b内的压力大致同等的压力。

另外，在所述的非对称齿形的涡旋式压缩机中，由于所述外线侧压缩室2a与所述内线侧压缩室2b的吸入结束时的回旋角不同，因此，一定回旋角下的所述外线侧压缩室2a与内线侧压缩室内2b的压力不同。为此，在使背压室12与各个所述压缩室2a、2b同时连通的情况下，无法仅向低压侧的压缩室2a或2b的任一者供油，在高压侧的压缩室2a或2b处，压缩室内的工作流体向所述背压室21侧逆流，产生供油不足或压缩不足。

因此，在本实施例中，以能够使所述外线侧压缩室2a与所述内线侧压缩室2b在不同的时机独立而与所述背压室12连通的方式，形成有所述连通区间控制槽51。

另外，为了能够仅在各个压缩室2a、2b分别达到目标压力时，所述流体流出路41a、41b与所述连通区间控制槽51进行连通，向所述回旋外线侧压缩室2a与所述回旋内线侧压缩室2b各自供油，需要适当地设定所述回旋外线侧压缩室2a与所述回旋内线侧压缩室2b各自的连通区间。另外，所述各个连通区间必须能够确保稳定的背压室压力，并且能够以适当的供油量向所述各压缩室2a、2b供油。

为了实现上述目的，在本实施例中，如图5所示地构成所述连通区间。即，以使外线侧压缩室2a向背压室12连通的连通区间与内线侧压缩室2b向背压室12连通的连通区间形成图5所示的连通区间的方式，形成有所述连通区间控制槽51。

以下，使用图5及图6而详细说明该结构。图5是说明本实施例的涡旋式压缩机中的回旋角与压缩室内压力之间的关系的线图，是对背压室流体流出路的连通区间进行说明的图，图6是说明本发明的涡旋式压缩机中的回旋角与背压室内压力之间的关系的线图。

在图5中，实线表示相对于回旋涡盘6的回旋角的外线侧压缩室2a内的压力变化，虚线同样地表示相对于回旋涡盘6的回旋角的内线侧压缩室2b内的压力变化，并且粗点划线表示背压室12的设计压力(设计背压)，单点划线表示外线侧压缩室2a与背压室12连通开始时的压缩室内压力，双点划线表示所述外线侧压缩室2a与背压室12连通结束时的压缩室内压力。另外，Ps表示吸入压力，Pd表示排出压力(参照图中的点线)。

在本实施例中，所述外线侧压缩室2a构成为在处于目标压力范围(达到与所述设计背压同等的压力的范围)的A的区间(在本实施例中连通区间为大致150°)内与背压室12连通。另一方面，使所述内线侧压缩室2b也以其目标压力范围与所述外线侧压缩室2a侧相同的方式在B的区间(在本实施例中连通区间为大致90°)内与背压室12连通，从而确定所述连通区间控制槽51的形成位置、形状。

即，在本实施例中，利用所述连通区间控制槽51来控制所述各流体流出路41a、41b各自的所述入口侧开口41aa、41ba与所述背压室12的连通区间(所述的连通区间A、B)，以使得所述外线侧压缩室2a与所述背压室12的连通开始时及连通结束时的外线侧压缩室内压力、和所述内线侧压缩室2b与所述背压室12的连通开始时及连通结束时的内线侧压缩室内压力成为大致相同的压力。

需要说明的是，优选将所述两压缩室2a、2b中的连通开始时及连通结束时的各压缩室2a、2b内压力设为相同，但除了设为相同的情况之外，也可以处于预先确定的允许值内。

如上所述，所述背压室12在连通区间A处与所述外线侧压缩室2a进行连通，在连通区间B处与所述内线侧压缩室2b进行连通。如此，通过控制所述连通区间A、B，如图6所示，能够将各个压缩室2a、2b的连通时的压力变动设为相同，从而能够减小背压室12内的压力变动而保持稳定的背压。

在该图6中，实线表示背压室12的实际的压力(实际背压)，所述背压室12内的压力相对于回旋涡盘6的回旋角如实线那样地变化。需要说明的是，在该图6中，粗点划线表示背压室12的设计压力(设计背压)，单点划线表示外线侧压缩室2a及内线侧压缩室2b与背压室12开始连通时的压缩室内压力，双点划线表示外线侧压缩室2a及内线侧压缩室2b与背压室12结束连通时的压缩室内压力。

如该图6所示，根据本实施例，能够维持为接近设计背压的压力，并且通过使背压稳定，能够使回旋涡盘6的上推力稳定，使回旋涡盘6与固定涡盘5的滑动面的面压均匀化，因此能够设为适当大小的面压，能够实现滑动损失降低及滑动面的可靠性提高。

需要说明的是，通过变更在固定涡盘5的台板5a面设置的所述连通区间控制槽51的形状，能够控制所述连通区间A、B，能够调整所述连通区间控制槽51与所述外线室用流体流出路41a的连通区间A、及所述连通区间控制槽51与所述内线室用流体流出路41b的连通区间B。

尤其是在涡旋式压缩机的低速运转时，一次压缩工序所涉及的时间增长，因此所述连通区间中的连通时间变长，背压室12的压力容易变动。但是，通过使用本实施例，能够减小背压室12的压力变动，能够使回旋涡盘6与固定涡盘5的滑动面的面压均匀化而形成适当的面压，能够实现降低滑动损失的高能量效率。为此，能够采用搭载有低速运转时的马达效率低的铁氧体磁铁规格的马达(转子使用铁氧体磁铁的马达)的涡旋式压缩机。通过采用搭载有该铁氧体磁铁规格马达的涡旋式压缩机，从而也获得下述效果。

最近，作为制冷、空气调节用的制冷剂而研究采用全球变暖潜能值(GWP)较低的R32制冷剂(单一制冷剂)。在作为压缩机的制冷剂而使用了R32制冷剂的情况下，与R22、R410A等制冷剂相比较，压缩机排出气体温度升高20℃～30℃左右。当排出温度升高时，密闭容器内的马达的周围温度上升，在马达的转子使用了钕磁铁的情况下，由于马达的周围温度超过钕磁铁的减磁耐热温度，因此容易产生不可逆减磁。当引起不可逆减磁时，产生因电动机卷线的电流增加而引起的效率降低、引起进一步的温度上升的问题。

然而，在马达的转子使用了铁氧体磁铁的情况下，由于具有即便形成高温也不易发生不可逆减磁的性质，因此通过使用R32制冷剂，即便形成高温，也无须担心减磁。因而，即便是使用R32作为制冷剂的涡旋式压缩机，也能够维持压缩机的性能。

需要说明的是，所述流体流出路41a、41b的连通区间需要防止上述两个流体流出路41a及41b的同时连通，并且由于当压缩室内压力变得高于背压室内压力时产生油从压缩室向背压室的逆流，因此需要减少该逆流。为此，在本实施例中，所述两个流体流出路41a、41b的连通区间分别优选为45°以上且小于180°，更优选为90°以上且小于180°。另外，虽然对由上述图5、图6说明过的外线侧压缩室的连通区间A为150°、内线侧压缩室的连通区间B为90°的例子进行了说明，但并不局限于上述的连通区间的长度。

在此，利用图7及图8，对在最初研究的涡旋式压缩机中的背压室流体流出路的连通区间进行说明。图7是说明最初研究的涡旋式压缩机中的回旋角与压缩室内压力之间的关系的线图，是对背压室流体流出路的连通区间进行说明的图，图8是说明最初研究的涡旋式压缩机中的回旋角与背压室内压力之间的关系的线图。在图7、图8中，各线、附图标记等与图5、图6相同。

如图7所示，最初研究的方案中，外线侧压缩室的连通区间A与内线侧压缩室的连通区间B均为150°。但是，在将所述连通区间B设为与所述连通区间A相同的情况下，如图8所示，内线侧压缩室的连通区间B中的背压室内的压力变动增大。即，内线侧压缩室处的压力变化比外线侧压缩室处的压力变化急剧，因此当所述连通区间A、B的长度相同时，内线侧压缩室一方的压力变化较大，与此相应地，背压室的压力变动也增大。

因此，在本实施例中，如上述图5、图6所说明的那样，通过将内线侧压缩室2b的连通区间B设为短于外线侧压缩室2a的连通区间A，能够在所述任一连通区间A、B中将背压室12的压力变动均抑制得较小。

如上所述，根据本实施例，连通区间控制槽51以设定各流体流出路41a、41b各自的所述入口侧开口41aa、41ba与所述背压室12的连通区间A、B的方式形成，以使得外线侧压缩室2a与背压室12的连通开始时及连通结束时的外线侧压缩室内压力、和内线侧压缩室2b与背压室12的连通开始时及连通结束时的内线侧压缩室内压力相同或处于预先确定的允许值内，因此能够实现向回旋涡盘卷板6b的外线侧压缩室2a及内线侧压缩室2b的供油量的合理化。

另外，由于能够可靠且适当地进行向回旋涡盘6的外线侧压缩室2a与内线侧压缩室2b的两压缩室的供油，因此能够避免形成供油不足，也提高两涡盘间的密封性，能够抑制压缩动作时的工作流体的泄漏损失。另外，由于能够将背压室12的压力变动抑制得较小而形成稳定的适当背压，能够将回旋涡盘6以适当的按压力来按压到固定涡盘5，能够提高滑动性。因而，根据本实施例，能够实现高能量效率。

另外，在本实施例中，如上述专利文献1所述，不需要在涡盘卷板的内部设置用于使背压室的流体流出的供油路、在该卷板的上表面设置供油孔，因此不会损害卷板的强度，也能够降低卷板齿顶处的泄漏损失。

因而，根据本实施例，能够获得可确保高可靠性、并且也能够实现高能量效率的涡旋式压缩机。

实施例2

利用图9及图10来说明本发明的涡旋式压缩机的实施例2。图9是说明本发明的涡旋式压缩机的实施例2的图，是从卷板侧来观察回旋涡盘的俯视图，图10是说明本发明的实施例2中的回旋角与压缩室内压力之间的关系的线图，是对背压室流体流出路的连通区间进行说明的图。

需要说明的是，在本实施例2的说明中，以与上述的实施例1不同的点为中心进行说明，其他部分与上述实施例1相同，因此省略说明。另外，在实施例2的说明中，也引用上述实施例1所使用的附图标记等进行说明，使用与实施例1相同的附图标记的部分是与实施例1相同的部分或相当的部分。

在上述的实施例1中，控制所述连通区间A、B，以使的回旋涡盘6的外线侧压缩室2a与背压室12的连通开始时及连通结束时的压力和内线侧压缩室2b与背压室12的连通开始时及连通结束时的压力相同或处于预先确定的允许值内，从而实现背压室12的压力的稳定化。

与此相对地，在本实施例2中，实施例1中的所述连通区间控制槽51以控制各流体流出路41a、41b各自的入口侧开口41aa、41ba与所述背压室12的连通区间A、B的方式形成，以使得外线侧压缩室2a与背压室12连通的时间(连通区间的长度)和内线侧压缩室2b与背压室12连通的时间(连通区间的长度)之比、与形成所述各压缩室2a、2b的回旋涡盘6的卷板6b的外线长度和内线长度之比相同或处于预先确定的允许值内。

以下，使用附图进行具体说明。

在本实施例2中，如图10所示，将回旋涡盘6的外线侧压缩室2a与背压室12的连通区间A的平均压力和内线侧压缩室2b与背压室12的连通区间B的平均压力设定为目标压力。

另外，图10所示的所述外线侧压缩室2a与背压室12的连通区间A和内线侧压缩室2b与背压室12的连通区间B之比、与图9所示的回旋涡盘6的卷板6b外线的长度L1(虚线箭头的范围)和所述回旋涡盘卷板6b内线的长度L2(实线箭头的范围)之比相同或处于预先确定的允许值内。

例如，在图9所示的回旋涡盘卷板6b外线的长度(形成外线侧压缩室2a的部分的卷板长度)L1与回旋涡盘卷板6b内线的长度(形成内线侧压缩室2b的部分的卷板长度)L2之比“L1／L2”为1.08的情况下，若所述外线侧压缩室2a与所述背压室12的连通区间A为150°，则所述内线侧压缩室2b与所述背压室12的连通区间B为

150°／1.08=139°。

作为用于防止压缩室间的工作流体泄漏的密封件而进行向各压缩室2a、2b的供油，因此适当的供油量由压缩工序的长度来决定。另外，过度供油会导致由油压缩引起的涡旋式压缩机的负载增加、将高温的油向压缩室内供油所引起的过热损失，因此需要设为适当的供油量。

压缩工序的长度由形成各个压缩室的回旋涡盘6的卷板(涡部)6b的长度来决定。因此，在本实施例2中，与形成各个压缩室的回旋涡盘的卷板长度相配合地调整供油量、即调整所述连通区间A、B。

需要说明的是，与上述实施例1相同地，通过变更在固定涡盘5的台板5a面设置的所述连通区间控制槽51的形状，能够控制所述连通区间A、B，能够调整所述连通区间控制槽51与所述外线室用流体流出路41a的连通区间A、及所述连通区间控制槽51与所述内线室用流体流出路41b的连通区间B。

另外，作为调整向各压缩室2a、2b供给的供油量的方法，也具有调整所述外线室用流体流出路41a及所述内线室用流体流出路41b的通路直径的方法，但由于各自的压力损失不同，因此背压容易变得不稳定，并不优选。

根据本实施例2，由于向所述外线侧压缩室2a供给的供油量与向所述内线侧压缩室2b供给的供油量根据形成压缩室的回旋涡盘卷板6b的外线长度L1与内线长度L2之比而进行分配，因此能够设置与形成各压缩室2a、2b的卷板的长度相应的适当的供油量。由此，能够提高两涡盘间的密封性，抑制工作流体的泄漏损失而降低过热损失。另外，能够将背压室12的压力变动抑制得较小而形成稳定的适当的背压，能够将回旋涡盘6以适当按压力来按压到固定涡盘5，也能够提高滑动性。

尤其是，本实施例2对使用R32等低密度的制冷剂的制冷、空气调节用的涡旋式压缩机是有效的。即，低密度的制冷剂虽容易泄漏，通过采用本实施例，能够与上述实施例1的情况相比进一步提高密封性，因此能够进一步提高使用R32制冷剂时的效率。

另外，也获得与上述实施例1相同的效果。

因而，在本实施例2中也能够获得下述涡旋式压缩机：其能够在不损害卷板的强度的前提下，实现向回旋涡盘卷板的外线侧压缩室及内线侧压缩室供给的供油量的合理化，能够确保高可靠性，并且也能够实现高能量效率。

如上所述，根据本发明的各实施例，能够确保稳定的背压，能够实现适当的回旋涡盘上推力与向各压缩室供给的供油量的合理化。因而，尤其是需要提高低速运转下的性能的涡旋式压缩机、使用了R32等低密度制冷剂的涡旋式压缩机采用本发明的上述本实施例，能够实现高能量效率、高可靠性的涡旋式压缩机。

如此，根据本发明的各实施例，能够获得在不损害卷板的强度的前提下、实现向回旋涡盘卷板的外线侧压缩室及内线侧压缩室供给的供油量的合理化的涡旋式压缩机。

Claims (10)

1.一种涡旋式压缩机，该涡旋式压缩机通过使在台板上竖立漩涡状的卷板而形成的固定涡盘及回旋涡盘彼此啮合，在所述固定涡盘及回旋涡盘之间形成吸入室及压缩室，通过使所述回旋涡盘进行回旋运动来减小所述压缩室的容积而进行压缩，并且在所述回旋涡盘的台板背面具有压力形成得比所述吸入室的压力高的背压室，其特征在于，

所述固定涡盘及回旋涡盘的卷板形状构成为：形成在回旋涡盘卷板的外线侧的外线侧压缩室与形成在所述回旋涡盘卷板的内线侧的内线侧压缩室的吸入结束时的回旋角不同的非对称齿形，

与所述回旋涡盘卷板的所述外线侧压缩室连通的外线侧压缩室用的流体流出路和与所述回旋涡盘卷板的所述内线侧压缩室连通的内线侧压缩室用的流体流出路形成于所述回旋涡盘的台板，

所述外线侧压缩室用的流体流出路和内线侧压缩室用的流体流出路的出口侧开口形成为向形成所述压缩室的所述回旋涡盘的卷板齿底开口，

所述外线侧压缩室用的流体流出路和内线侧压缩室用的流体流出路的入口侧开口形成为向与所述固定涡盘的台板滑动面相接而进行滑动的所述回旋涡盘的台板面开口，

在与所述回旋涡盘的台板接触的所述固定涡盘的台板面形成有连通区间控制槽，该连通区间控制槽使所述外线侧压缩室用的流体流出路及所述内线侧压缩室用的流体流出路各自的所述入口侧开口与所述背压室随着所述回旋涡盘的回旋运动而间歇地连通，

该连通区间控制槽以设定所述外线侧压缩室用的流体流出路和内线侧压缩室用的流体流出路各自的所述入口侧开口与所述背压室的连通区间的方式形成，以使得所述外线侧压缩室与所述背压室的连通开始时及连通结束时的外线侧压缩室内压力、和所述内线侧压缩室与所述背压室的连通开始时及连通结束时的内线侧压缩室内压力相同或处于预先确定的允许值内。

2.根据权利要求1所述的涡旋式压缩机，其特征在于，

以使所述背压室与所述外线侧压缩室及所述内线侧压缩室在所述各压缩室的压力成为目标压力状态的回旋角的范围内间歇地连通的方式形成有所述连通区间控制槽。

3.根据权利要求2所述的涡旋式压缩机，其特征在于，

使所述背压室与所述外线侧压缩室间歇地连通的连通区间控制槽和使所述背压室与所述内线侧压缩室间歇地连通的连通区间控制槽由共用的一个槽形成。

4.根据权利要求3所述的涡旋式压缩机，其特征在于，

所述涡旋式压缩机具备用于使所述回旋涡盘进行回旋运动的电动机，该电动机的转子使用铁氧体磁铁。

5.根据权利要求4所述的涡旋式压缩机，其特征在于，

该涡旋式压缩机用作对制冷、空气调节用的制冷剂进行压缩的压缩机，使用R32制冷剂作为所述制冷剂。

6.一种涡旋式压缩机，该涡旋式压缩机通过使在台板上竖立漩涡状的卷板而形成的固定涡盘及回旋涡盘彼此啮合，在所述固定涡盘及回旋涡盘之间形成吸入室及压缩室，通过使所述回旋涡盘进行回旋运动来减小所述压缩室的容积而进行压缩，并且在所述回旋涡盘的台板背面具有压力形成得比所述吸入室的压力高的背压室，其特征在于，

所述固定涡盘及回旋涡盘的卷板形状构成为：形成在回旋涡盘卷板的外线侧的外线侧压缩室与形成在所述回旋涡盘卷板的内线侧的内线侧压缩室的吸入结束时的回旋角不同的非对称齿形，

与所述回旋涡盘卷板的所述外线侧压缩室连通的外线侧压缩室用的流体流出路和与所述回旋涡盘卷板的所述内线侧压缩室连通的内线侧压缩室用的流体流出路形成于所述回旋涡盘的台板，

所述外线侧压缩室用的流体流出路和内线侧压缩室用的流体流出路的出口侧开口形成为向形成所述压缩室的所述回旋涡盘的卷板齿底开口，

所述外线侧压缩室用的流体流出路和内线侧压缩室用的流体流出路的入口侧开口形成为向与所述固定涡盘的台板滑动面相接而进行滑动的所述回旋涡盘的台板面开口，

在与所述回旋涡盘的台板接触的所述固定涡盘的台板面形成有连通区间控制槽，该连通区间控制槽使所述外线侧压缩室用的流体流出路及所述内线侧压缩室用的流体流出路各自的所述入口侧开口与所述背压室随着所述回旋涡盘的回旋运动而间歇地连通，

该连通区间控制槽以控制所述外线侧压缩室用的流体流出路和内线侧压缩室用的流体流出路各自的所述入口侧开口与所述背压室的连通区间的方式形成，以使得所述外线侧压缩室与所述背压室连通的时间和所述内线侧压缩室与所述背压室连通的时间之比、与形成所述各压缩室的所述回旋涡盘的卷板的外线长度和内线长度之比相同或处于预先确定的允许值内。

7.根据权利要求6所述的涡旋式压缩机，其特征在于，

以使所述背压室与所述外线侧压缩室及所述内线侧压缩室在所述各压缩室的压力成为目标压力状态的回旋角的范围内间歇地连通的方式形成有所述连通区间控制槽。

8.根据权利要求7所述的涡旋式压缩机，其特征在于，

使所述背压室与所述外线侧压缩室间歇地连通的连通区间控制槽和使所述背压室与所述内线侧压缩室间歇地连通的连通区间控制槽由共用的一个槽形成。

9.根据权利要求8所述的涡旋式压缩机，其特征在于，

所述涡旋式压缩机具备用于使所述回旋涡盘进行回旋运动的电动机，该电动机的转子使用铁氧体磁铁。

10.根据权利要求9所述的涡旋式压缩机，其特征在于，

该涡旋式压缩机用作对制冷、空气调节用的制冷剂进行压缩的压缩机，使用R32制冷剂作为所述制冷剂。