CN105370569B - 涡旋压缩机及具有其的空调器 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种涡旋压缩机及具有其的空调器。涡旋压缩机包括壳体；曲轴，设置在壳体内部，曲轴具有中心油孔；上支架，设置在壳体内部，曲轴的一端与上支架的第一安装孔配合设置；动涡旋盘，设置在壳体内部并位于上支架的上方，包括基板和设置在基板下方的轴颈段；静涡旋盘，设置在壳体内部并位于动涡旋盘的远离上支架的一侧，与动涡旋盘啮合形成压缩腔，静涡旋盘与上支架固定连接，上支架的第一安装孔和轴颈段之间形成高压室，上支架和基板的下端面之间形成背压室，涡旋压缩机还包括设置在上支架的供油通路，供油通路的进油口与中心油孔连通，供油通路的出油口与背压室连通。本发明可以解决涡旋压缩机在不同频率下供油不均的问题。
Description
技术领域
本发明涉及空调领域，具体而言，涉及一种涡旋压缩机及具有其的空调器。
背景技术
现有技术中，涡旋压缩机的压缩腔由动涡旋盘和静涡旋盘相互啮合而成。在吸气、压缩、排气工作过程中，动涡旋盘由曲轴驱动并在十字滑环的制约下围绕静涡旋盘基圆中心作平面转动。冷媒气体通过空气滤芯吸入静涡旋盘的外围，随着曲轴旋转，冷媒气体在动涡旋盘和静涡旋盘啮合所组合的若干个月牙形的压缩腔内被逐步压缩，然后由静涡旋盘的轴向排气孔连续排出。涡旋压缩机还包括上支架和润滑油通路。其中，润滑油通路设置在动涡旋盘上以将高压室的润滑油提供给背压室。
图1给出了现有技术的涡旋压缩机的运行频率与供油量比的关系示意图，如图1所示，涡旋压缩机的运转频率越高，供油量比越大，即供油量比与涡旋压缩机的运转频率成正比。上述方式存在涡旋压缩机在高低频供油不均的问题，导致涡旋压缩机能效降低。
发明内容
本发明旨在提供一种涡旋压缩机及具有其的空调器，以解决现有技术中涡旋压缩机在不同频率下供油不均的问题。
为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种涡旋压缩机，包括壳体；曲轴，曲轴设置在壳体内部，曲轴具有中心油孔；上支架，上支架设置在壳体内部，曲轴的一端与上支架的第一安装孔配合设置；动涡旋盘，动涡旋盘设置在壳体内部并位于上支架的上方，动涡旋盘包括基板和设置在基板下方的轴颈段；静涡旋盘，静涡旋盘设置在壳体内部并位于动涡旋盘的远离上支架的一侧，静涡旋盘与动涡旋盘啮合形成压缩腔，静涡旋盘与上支架固定连接，上支架的第一安装孔和轴颈段之间形成高压室，上支架和基板的下端面之间形成背压室，涡旋压缩机还包括设置在上支架的供油通路，供油通路的进油口与中心油孔连通，供油通路的出油口与背压室连通。
进一步地，上支架包括轴套，供油通路包括第一油孔和第二油孔，第一油孔沿轴套的径向延伸，第一油孔的进油口与第一安装孔连通，第二油孔沿轴套的轴向延伸，第二油孔的进油口与第一油孔连通，第二油孔的出油口与背压室连通。
进一步地涡旋压缩机还包括用于密封第一油孔的出油口的密封件，密封件与第一油孔配合设置。
进一步地，供油通路具有节流部，节流部为设置在第二油孔内周壁的凸起。
进一步地，供油通路还包括与第二油孔对应设置的凹槽。
进一步地，涡旋压缩机包括多个第二油孔，多个第二油孔沿上支架的径向间隔设置。
进一步地，上支架还包括直径小于第一安装孔的第二安装孔，第一安装孔与第二安装孔之间具有台阶，第一油孔的中心轴线和台阶之间的距离与第一安装孔的深度的比值小于等于二分之一。
进一步地，涡旋压缩机还包括十字滑环，十字滑环包括本体部和设置在本体部下方的两个第一凸起，上支架的靠近动涡旋盘的端面具有与两个第一凸起一一对应设置的两个第一键槽，上支架通过第一凸起与第一键槽的配合与十字滑环固定连接，第二油孔的出油口位于上支架的与十字滑环的本体部相配合的端面上。
进一步地，供油通路包括第一油孔，第一油孔的进油口与中心油孔连通，第一油孔的出油口与背压室连通。
进一步地，第一油孔包括节流部，节流部设置在第一油孔的靠近背压室的一端。
进一步地，涡旋压缩机包括多个供油通路，各供油通路沿上支架的周向间隔布置，各供油通路之间具有连通状态。
根据本发明的另一个方面，提供了一种空调器，空调器包括涡旋压缩机，涡旋压缩机为前述的涡旋压缩机。
应用本发明的技术方案，由于涡旋压缩机包括壳体、曲轴、上支架、动涡旋盘和静涡旋盘。其中，曲轴设置在壳体内部，曲轴具有中心油孔；上支架设置在壳体内部，曲轴的一端与上支架的第一安装孔配合设置；动涡旋盘设置在壳体内部并位于上支架的上方，动涡旋盘包括基板和设置在基板下方的轴颈段；静涡旋盘设置在壳体内部并位于动涡旋盘的远离上支架的一侧，静涡旋盘与动涡旋盘啮合形成压缩腔，静涡旋盘与上支架固定连接，上支架的第一安装孔和轴颈段之间形成高压室，上支架和基板的下端面之间形成背压室，涡旋压缩机还包括设置在上支架的供油通路，供油通路的进油口与中心油孔连通，供油通路的出油口与背压室连通。通过上述设置，当涡旋压缩机运转时，曲轴的中心油孔排出的润滑油进入高压室并聚集在高压室下端部，可以保证始终有充足的润滑油通过供油通路流入背压室，以对背压室提供润滑油，不受涡旋压缩机转速的影响，从而可以解决现有技术中的涡旋压缩机在不同频率下供油不均衡的问题。
附图说明
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1示出了现有技术的涡旋压缩机的运行频率与供油量比的关系示意图；
图2示出了本发明实施例一的涡旋压缩机的剖视结构示意图；
图3示出了图2的A处放大结构示意图；
图4示出了本发明实施例一的涡旋压缩机的运行频率与供油量比的关系示意图；
图5示出了本发明实施例一的涡旋压缩机的上支架的俯视结构示意图；
图6示出了本发明实施例二的涡旋压缩机的供油通路与上支架的结构示意图；
图7示出了本发明实施例三的涡旋压缩机的供油通路与上支架的结构示意图；以及
图8示出了本发明实施例四的涡旋压缩机的供油通路与上支架的结构示意图。
附图标记：1、静涡旋盘；1a、轴向排气孔；1b、排气槽；2、动涡旋盘；21、基板；22、轴颈段；3、十字滑环；4、上支架；41、轴套；42、第一安装孔；43、第二安装孔；5、供油通路；51、第一油孔；52、第二油孔；53、密封件；54、凹槽；6、曲轴；61、中心油孔；6a、偏心部；7、密封圈；8、第二轴承；9、吸气管；10、高压室；20、背压室；11、回油管；12、壳体；13、下支架；14、油池；15、导油片；16、第三轴承；17、电机；18、径向油孔；19、第一轴承；10、高压室；20、背压室。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
本发明及本发明的实施例一中，高压室压力是与排气压力大致相等的油压力，背压室压力是低于排气压力的气体压力。
如图2所示，本发明实施例一的涡旋压缩机包括壳体12、曲轴6、上支架4、动涡旋盘2和静涡旋盘1。其中，曲轴6设置在壳体12内部，曲轴6具有中心油孔61；上支架4设置在壳体12内部，曲轴6的一端与上支架4的第一安装孔42配合设置；动涡旋盘2设置在壳体12内部并位于上支架4的上方，动涡旋盘2包括基板21和设置在基板21下方的轴颈段22；静涡旋盘1设置在壳体12内部并位于动涡旋盘2的远离上支架4的一侧，静涡旋盘1与动涡旋盘2啮合形成压缩腔，静涡旋盘1与上支架4固定连接，上支架4的第一安装孔42和轴颈段22之间形成高压室10，上支架4和基板21的下端面之间形成背压室20。
本发明实施例一中，涡旋压缩机还包括设置在上支架4的供油通路5，供油通路5的进油口与中心油孔61连通，中心油孔61与高压室10连通，供油通路5的出油口与背压室20连通。
通过上述设置，当涡旋压缩机运转时，曲轴6的中心油孔61排出的润滑油进入高压室10并聚集在高压室10下端部，可以保证始终有充足的润滑油通过供油通路5流入背压室20，以对背压室20提供润滑油，不受涡旋压缩机转速的影响，从而可以解决现有技术中的涡旋压缩机在不同频率下供油不均衡的问题。进一步地，不但可以提高涡旋压缩机的效率，而且能够改善涡旋压缩机的可靠性。
如图2所示，本发明的实施中，动涡旋盘2还包括设置在基板21上方的涡圈。曲轴6具有偏心部6a。动涡旋盘2通过轴颈段22与偏心部6a的配合与曲轴6固定连接。
如图2和图3所示，本发明实施例一中，上支架4包括轴套41，供油通路5包括第一油孔51和第二油孔52，第一油孔51沿轴套41的径向延伸，第一油孔51的进油口与第一安装孔42连通，第二油孔52沿轴套41的轴向延伸，第二油孔52的进油口与第一油孔51连通，第二油孔52的出油口与背压室20连通。
为了对进入供油通路5的润滑油进行降压和节流，从而使进入背压室20的润滑油的压力小于排气压力，优选地，供油通路5具有节流部，节流部为设置在第二油孔52内周壁的凸起。进一步优选地，为螺纹凸起。该设置中，利用孔径变小的方式，当润滑油流经缩口时，流速会减小，从而可以降低润滑油的压力。
如图3所示，本发明的实施例一中，为了方便加工和制造，第一油孔51沿轴套41的径向延伸并贯通。涡旋压缩机还包括用于密封第一油孔51的出油口的密封件，密封件与第一油孔51配合设置。通过上述设置，可以防止供油通路5中的润滑油泄漏。优选地，密封件为螺栓，第一油孔51的远离第一安装孔42的一端设置有与螺栓配合的螺纹段。
本发明的实施例一中，具体地，第一油孔51沿轴套41的水平方向布置，第二油孔52垂直于第一油孔51设置。当然，在未给出的实施例中，还可以将第二油孔52倾斜设置。
如图3所示，本发明的实施例一中，供油通路5还包括与第二油孔对应设置的凹槽。
如图2和图3所示，本发明的实施例一中，上支架4还包括直径小于第一安装孔42的第二安装孔43，第一安装孔42与第二安装孔43之间具有台阶，第一油孔51的中心轴线和台阶之间的距离与第一安装孔42的深度的比值小于等于二分之一。
由于重力作用，来自曲轴6的中心油孔61的润滑油位于高压室10底部，高压气体位于高压室10的顶部，通过上述设置，可以更好地减少进入供油通路5的润滑油中带有气体的问题。
图4示出了本发明实施例一的涡旋压缩机的运行频率与供油量比的关系示意图。如图4所示，本发明实施例一的涡旋压缩机的供油量不受涡旋压缩机的运转频率的影响，在高频率阶段和低频率阶段均可以实现供油均衡。上述设计中，对位于壳体12内部的各部件的润滑更可靠，部件的冷却效果更好，从而使涡旋压缩机的工作可靠性和效率更高。
如图5所示，本发明的实施例一中，涡旋压缩机还包括十字滑环3，十字滑环3包括本体部和设置在本体部下方的两个第一凸起，上支架4的靠近动涡旋盘2的端面具有与两个第一凸起一一对应设置的两个第一键槽，上支架4通过第一凸起与第一键槽的配合与十字滑环3固定连接，第二油孔52的出油口位于上支架4的与十字滑环3的本体部的端面相配合的端面上。
本发明的实施例一中，十字滑环3还包括设置在本体部上方的两个第二凸起，动涡旋盘2的基板21的下方设置有与两个第二凸起一一对应设置的两个第二键槽。十字滑环3通过第二凸起与第二键槽的配合与动涡旋盘2连接。动涡旋盘2由曲轴6驱动并在十字滑环3的制约下相对于静涡旋盘1作平面内的圆周运动。
上述设置中，通过将第二油孔52的出油口设置在十字滑环3的行程区域(即图5所示的C区域)内，一方面有利于搅拌和打散润滑油，使润滑油进入泵体的其它区域进行润滑；另一方面可以减少十字滑环3和上支架4之间的摩擦，从而降低功耗。
本发明的实施例一中，涡旋压缩机还包括密封圈7、第一轴承19和第二轴承8。密封圈7设置在上支架4的密封槽内。通过该设置，可以放置高压室10内的高压气体向背压室20泄漏。第一轴承19的内圈套设在偏心部6a的外周，轴颈段22套设在第一轴承19的外圈。优选地，第一轴承19为滑动轴承，滑动轴承的内侧设置有聚四氟乙烯(即Polytetrafluoroethylene，PTFE)涂层。通过上述设置，可以减少曲轴6与第一轴承19之间的摩擦，从而降低功耗。第二轴承8套设在曲轴6的外周并位于曲轴6和上支架4的第二安装孔43之间。
如图2所示，本发明的实施例一中，涡旋压缩机还包括吸气管9。静涡旋盘1具有轴向排气孔1a、排气槽1b和吸气口。涡旋压缩机在运转过程中，冷媒气体由吸气管9进入静涡旋盘1的吸气口，并在静涡旋盘1和动涡旋盘2配合形成的多个月牙型的压缩腔内进行压缩，压缩后的高压冷媒气体经静涡旋盘1的轴向排气孔1a排出进入壳体12的上部空间，接着高压冷媒气体经静涡旋盘1的排气槽1b和设置在上支架4的排气通道进入位于电机17上部的空间以便对电机17进行冷却，最后该高压冷媒气体通过设置在壳体12上的排气管排出壳体12。
因此，涡旋压缩机的壳体12内部充满排气压力，这样的涡旋压缩机成为高背压型涡旋压缩机。
如图2所示，本发明实施例一中，涡旋压缩机还包括设置于壳体12底部的油池14和位于曲轴6内部的导油片15。涡旋压缩机还包括设置在壳体12内部的下支架13和第三轴承16。其中，下支架13通过第三轴承16与曲轴6的远离上支架4的一端固定连接。
当涡旋压缩机运转时，通过油泵将位于油池14内的润滑油经导油片15输送至曲轴6的中心油孔61。中心油孔61的润滑油通过曲轴6的离心力进入曲轴6顶部，润滑第一轴承19后进入高压室10，并通过供油通路5进入背压室20，对泵体组件的四个磨损面(即十字滑环3的第一凸起侧面与上支架4的第一键槽侧面、十字滑环3的下端面与上支架4的上端面、十字滑环3的第二凸起的侧面与动涡旋盘2的第二键槽侧面、十字滑环3的上端面与动涡旋盘2的基板21的下端面)进行润滑，其它润滑油通过曲轴6的径向油孔18对第三轴承16进行润滑，并通过第三轴承16和曲轴6之间的间隙返回至油池14。
图6示出了本发明的实施例二，实施例二与实施例一的不同点在于：涡旋压缩机包括多个第二油孔52，多个第二油孔52沿上支架4的径向间隔设置。
优选地，第二油孔52的数量为两个。通过上述设置，可以对背压室20提供较多的润滑油以对泵体组件的四个磨损面进行润滑。当然，在未给出的实施例中，还可以根据需要设置更多个第二油孔52。
其他结构与实施例一相同。
图7示出了本发明的实施例三，实施例三与实施例一的不同点在于：涡旋压缩机包括多个供油通路5，各供油通路5沿上支架4的周向间隔布置，各供油通路5之间具有连通状态。
其他结构与实施例一相同。
图8示出了本发明的实施例四，如图8所示，实施例四与实施例一的不同点在于：供油通路5包括第一油孔51，第一油孔51的进油口与中心油孔61连通，第一油孔51的出油口与背压室20连通。
实施例四中，优选地，第一油孔51包括节流部，节流部设置在第一油孔51的靠近背压室20的一端。
其他结构与实施例一相同。
在本发明未给出的实施例中，还可以根据实际需要在上支架4上设置一个实施例四的供油通路5和一个实施例二的供油通路5或者在上支架4上设置一个实施例三的供油通路5和一个实施例二的供油通路5。
从以上的描述中，可以看出，本发明上述的实施例实现了如下技术效果：由于涡旋压缩机包括壳体、曲轴、上支架、动涡旋盘和静涡旋盘。其中，曲轴设置在壳体内部，曲轴具有中心油孔；上支架设置在壳体内部，曲轴的一端与上支架的第一安装孔配合设置；动涡旋盘设置在壳体内部并位于上支架的上方，动涡旋盘包括基板和设置在基板下方的轴颈段；静涡旋盘设置在壳体内部并位于动涡旋盘的远离上支架的一侧，静涡旋盘与动涡旋盘啮合形成压缩腔，静涡旋盘与上支架固定连接，上支架的第一安装孔和轴颈段之间形成高压室，上支架和基板的下端面之间形成背压室，涡旋压缩机还包括设置在上支架的供油通路，供油通路包括第一油孔和第二油孔，第一油孔的进油口与中心油孔连通，第二油孔的进油口与第一油孔连通，第二油孔的出油口与背压室连通，通过上述设置，供油通路的第一油孔位于高压室的底部，可以保证始终有充足的润滑油通过供油通路流入背压室，以对背压室提供润滑油，不受涡旋压缩机转速的影响，从而可以解决现有技术中的涡旋压缩机在不同频率下供油不均衡的问题；
进一步地，通过将第二油孔的出油口设置在十字滑环的行程区域内，一方面有利于搅拌和打散润滑油，使润滑油进入泵体的其它区域进行润滑；另一方面可以减少十字滑环和上支架之间的摩擦，从而降低功耗。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种涡旋压缩机，包括：
壳体(12)；
曲轴(6)，所述曲轴(6)设置在所述壳体(12)内部，所述曲轴(6)具有中心油孔(61)；
上支架(4)，所述上支架(4)设置在所述壳体(12)内部，所述曲轴(6)的一端与所述上支架(4)的第一安装孔(42)配合设置；
动涡旋盘(2)，所述动涡旋盘(2)设置在所述壳体(12)内部并位于所述上支架(4)的上方，所述动涡旋盘(2)包括基板(21)和设置在所述基板(21)下方的轴颈段(22)；
静涡旋盘(1)，所述静涡旋盘(1)设置在所述壳体(12)内部并位于所述动涡旋盘(2)的远离所述上支架(4)的一侧，所述静涡旋盘(1)与所述动涡旋盘(2)啮合形成压缩腔，所述静涡旋盘(1)与所述上支架(4)固定连接，所述上支架(4)的所述第一安装孔(42)和所述轴颈段(22)之间形成高压室(10)，所述上支架(4)和所述基板(21)的下端面之间形成背压室(20)，
其特征在于，
所述涡旋压缩机还包括设置在所述上支架(4)的供油通路(5)，所述供油通路(5)的进油口与所述中心油孔(61)连通，所述供油通路(5)的出油口与所述背压室(20)连通；
所述上支架(4)包括轴套(41)，所述供油通路(5)包括第一油孔(51)和第二油孔(52)，所述第一油孔(51)沿所述轴套(41)的径向延伸，所述第一油孔(51)的进油口与所述第一安装孔(42)连通，所述第二油孔(52)沿所述轴套(41)的轴向延伸，所述第二油孔(52)的进油口与所述第一油孔(51)连通，所述第二油孔(52)的出油口与所述背压室(20)连通；
所述供油通路(5)还包括与所述第二油孔(52)对应设置的凹槽(54)，所述凹槽(54)设置在所述第一油孔(51)的内壁上，且所述凹槽(54)的槽口朝向所述第二油孔(52)的进油口。
2.根据权利要求1所述的涡旋压缩机，其特征在于，所述涡旋压缩机还包括用于密封所述第一油孔(51)的出油口的密封件(53)，所述密封件(53)与所述第一油孔(51)配合设置。
3.根据权利要求1所述的涡旋压缩机，其特征在于，所述供油通路(5)具有节流部，所述节流部为设置在所述第二油孔(52)内周壁的凸起。
4.根据权利要求1所述的涡旋压缩机，其特征在于，所述涡旋压缩机包括多个所述第二油孔(52)，多个所述第二油孔(52)沿所述上支架(4)的径向间隔设置。
5.根据权利要求1所述的涡旋压缩机，其特征在于，所述上支架(4)还包括直径小于所述第一安装孔(42)的第二安装孔(43)，所述第一安装孔(42)与所述第二安装孔(43)之间具有台阶，所述第一油孔(51)的中心轴线和所述台阶之间的距离与所述第一安装孔(42)的深度的比值小于等于二分之一。
6.根据权利要求1所述的涡旋压缩机，其特征在于，所述涡旋压缩机还包括十字滑环(3)，所述十字滑环(3)包括本体部和设置在所述本体部下方的两个第一凸起，所述上支架(4)的靠近所述动涡旋盘(2)的端面具有与两个所述第一凸起一一对应设置的两个第一键槽，所述上支架(4)通过所述第一凸起与所述第一键槽的配合与所述十字滑环(3)固定连接，所述第二油孔(52)的出油口位于所述上支架(4)的与所述十字滑环(3)的本体部相配合的端面上。
7.根据权利要求1所述的涡旋压缩机，其特征在于，所述供油通路(5)包括第一油孔(51)，所述第一油孔(51)的进油口与所述中心油孔(61)连通，所述第一油孔(51)的出油口与所述背压室(20)连通。
8.根据权利要求7所述的涡旋压缩机，其特征在于，所述第一油孔(51)包括节流部，所述节流部设置在所述第一油孔(51)的靠近所述背压室(20)的一端。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的涡旋压缩机，其特征在于，所述涡旋压缩机包括多个所述供油通路(5)，各所述供油通路(5)沿所述上支架(4)的周向间隔布置，各所述供油通路(5)之间具有连通状态。
10.一种空调器，所述空调器包括涡旋压缩机，其特征在于，所述涡旋压缩机为根据权利要求1至9中任一项所述的涡旋压缩机。
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