CN107208633A - 涡旋压缩机 - Google Patents

Abstract

期望一种即使在密闭容器内的油浓度变低了的条件下，也能够向摆动轴承供给足量的油的涡旋压缩机。该涡旋压缩机(100)具备：密闭容器(1)、固定涡旋件(9)、摆动涡旋件(10)、摆动轴承(13)、滑动件(16)、电动旋转机械(7)的主轴(4)、油泵(22)、偏心轴部(4a)以及在滑动件(16)的外周面(16b)的一部分形成的切口部(16m)，切口部(16m)由形成于一端侧的第一切口部(16e)和形成于另一端侧的第二切口部(16d)构成，该第二切口部的沿轴心(C)方向观察到的切口截面积比第一切口部(16e)大，在第一切口部(16e)与第二切口部(16d)之间设有台阶部(16f)。

Description

涡旋压缩机

技术领域

本发明涉及用于空调机、冷冻机等的涡旋压缩机。

背景技术

以往，这种涡旋压缩机具有：密闭容器；固定涡旋件，所述固定涡旋件被固定在密闭容器内；摆动涡旋件，所述摆动涡旋件具有相对于固定涡旋件的中心偏心的旋转中心；定子及转子，所述定子及所述转子构成电动机；主轴，所述主轴由电动机进行旋转驱动；滑动件，为了使摆动涡旋件公转运动，所述滑动件对摆动涡旋件进行支承；偏心轴部，所述偏心轴部是以使滑动件相对于主轴偏心的方式设置在主轴的上部的滑动件安装轴；吸入管，所述吸入管用于从外部向密闭容器内导入制冷剂气体；排出管，所述排出管用于向外部排出由压缩部压缩后的制冷剂气体；框架，所述框架支承摆动涡旋件、推力板、十字环及主轴，并利用螺栓等与固定涡旋件固定；副框架，所述副框架在压缩部的下部旋转自如地支撑主轴；以及容积型油泵，所述容积型油泵使密闭容器内的积存在底部的油穿过主轴内的供油通路而将其抽吸到滑动件。在上述滑动件的外周部设有用于使油沿如下方向流动的缝隙，所述方向与轴承负荷为相反方向且为轴向。由此，由油泵抽吸到滑动件的油穿过滑动件外周部的缝隙而从轴向的上方向下方流动，从而向滑动件外周部与摆动轴承的滑动部供给油。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2012-189003号公报

发明内容

发明要解决的课题

如上所述，虽然在以往的涡旋压缩机中的滑动件的外周部沿与轴承负荷为相反方向且为轴向的方向设有截面形状相同的缝隙，但在油被大量的制冷剂稀释而油浓度变低了的条件下，轴承的滑动摩擦容易上升，所以有时润滑性会变差而电流值上升。在这样的情况下，由于油的粘性低，所以在缝隙内流动的油的流速变快，会产生难以向摆动轴承的滑动部供给油这样的问题。

本发明是为了解决上述课题而作出的，其目的在于得到一种即使在密闭容器内的油浓度变低了的条件下，也能够向摆动轴承供给足量的油的涡旋压缩机。

用于解决课题的手段

本发明的涡旋压缩机具备：密闭容器；固定涡旋件，所述固定涡旋件被固定配备在密闭容器内；摆动涡旋件，所述摆动涡旋件相对于固定涡旋件旋转摆动，在所述摆动涡旋件与固定涡旋件之间形成压缩室；圆筒状的摆动轴承，所述圆筒状的摆动轴承被立设在摆动涡旋件的与固定涡旋件相向的相向面的相反侧的表面；筒状的滑动件，所述筒状的滑动件被装入到摆动轴承的筒孔内而滑动自如地被支撑，并且具有长孔状的轴承孔；旋转驱动轴，所述旋转驱动轴固定于被配备在密闭容器内的电动机的转子，并具有沿轴心方向贯通的油孔；油泵，所述油泵与旋转驱动轴的一端面连结，并将密闭容器内的润滑油向油孔抽送；偏心轴部，所述偏心轴部形成在旋转驱动轴的另一端面的从旋转驱动轴的轴心偏心的位置，并被装入到滑动件的轴承孔中而滑动自如地被支撑，并且具有来自于旋转驱动轴的油孔；以及切口部，所述切口部是沿筒心方向切除滑动件的外周面的一部分而形成的，切口部由形成于一端侧的第一切口部和形成于另一端侧的第二切口部构成，所述第二切口部的沿轴心方向观察到的切口截面积比第一切口部大，在第一切口部与第二切口部之间设有台阶部。

发明的效果

由于本发明的涡旋压缩机的滑动件的切口部由一端侧的第一切口部和切口截面积比第一切口部大的另一端侧的第二切口部构成，且在第一切口部与第二切口部之间设有台阶部，所以对于油从滑动件的另一端侧的端面穿过切口部而向一端侧流动时的流路面积而言，在比台阶部靠另一端侧的第二切口部较宽，在比台阶部靠一端侧的第一切口部较窄。因此，存在于位于台阶部的另一端侧的第二切口部内的油的量比第一切口部内的油的量多。此外，由于在油浓度低的条件下油的粘性变低，所以在滑动件的切口部流动的油的流量由切口截面积(＝流路面积)较小的第一切口部决定。因此，相比于流路面积较小的第一切口部，流路面积较大的第二切口部能够使油的流速变慢。由此，流速较慢的第二切口部能够容易地将油引入到由摆动轴承等构成的滑动部。另外，由于存在于第二切口部内的油的量变多，所以也具有能够增加向滑动部的供油量这样的效果。

附图说明

图1是本发明的实施方式1的涡旋压缩机的纵剖视图。

图2是表示本发明的实施方式1的滑动件和摆动轴承的图，图2(a)是俯视图，图2(b)是侧剖视图。

图3是表示本发明的实施方式1的偏心轴部及滑动件的纵剖视图。

图4是本发明的实施方式2的涡旋压缩机的滑动件的外观图。

图5是本发明的实施方式3的涡旋压缩机的滑动件的外观图。

图6是本发明的实施方式4的涡旋压缩机的滑动件的外观图。

图7是表示本发明的实施方式5的涡旋压缩机的滑动件的图，图7(a)是外观图，图7(b)是侧剖视图。

具体实施方式

实施方式1.

图1表示本发明的实施方式1的涡旋压缩机的纵剖视图。

在图中，涡旋压缩机100吸入并压缩在冷冻循环中循环的制冷剂，使其成为高温高压的状态而排出。该涡旋压缩机100具备由固定涡旋件9及摆动涡旋件10等构成的压缩部和由电动旋转机械7等构成的驱动部。上述压缩部及驱动部被收纳在密闭容器1内。该密闭容器1是通过在中间部容器1a的上部及下部呈密封状地连结上部容器1c及下部容器1b而成的容器。下部容器1b内是存储润滑油的油积存部23。用于吸入制冷剂气体的吸入管24与中间部容器1a连接。用于排出制冷剂气体的排出管25与上部容器1c连接。

压缩部由固定涡旋件9、摆动涡旋件10及支撑它们的框架11等构成，所述固定涡旋件9被固定配备在密闭容器1内，所述摆动涡旋件10相对于固定涡旋件9旋转摆动，且在其与固定涡旋件9之间形成压缩室26。摆动涡旋件10被配置在下侧，固定涡旋件9被配置在上侧。另外，在摆动涡旋件10与框架11之间配备有支承摆动涡旋件10的推力板14。即，通过使摆动涡旋件10与推力板14经由润滑油紧贴，从而构成推力轴承。

在固定涡旋件9形成有搭接部(日文：ラップ部)9a，所述搭接部9a是立设于固定涡旋件9的一侧的表面的旋涡状突起。另外，在摆动涡旋件10也形成有搭接部10a，所述搭接部10a是立设于摆动涡旋件10的一侧的表面且形状与搭接部9a实质相同的旋涡状突起。摆动涡旋件10及固定涡旋件9以将搭接部10a与搭接部9a相互组合的状态被配备在密闭容器1内。在将摆动涡旋件10及固定涡旋件9组合的状态下，搭接部9a与搭接部10a的卷绕方向互为相反。并且，在搭接部10a与搭接部9a之间形成有容积相对地变化的压缩室26。对于固定涡旋件9及摆动涡旋件10，为了减小从搭接部9a及搭接部10a的前端面的制冷剂泄漏，在搭接部9a及搭接部10a的前端面配设有密封件27、28。

固定涡旋件9被省略图示的螺栓等固定于框架11。在固定涡旋件9的中央部形成有排出口9b，所述排出口9b排出被压缩而成为高压的制冷剂气体。并且，被压缩而成为高压的制冷剂气体被排出到排出空间33，所述排出空间33被设在固定涡旋件9的上部。利用用于阻止摆动涡旋件10的自转运动的十字环15，摆动涡旋件10相对于固定涡旋件9进行公转旋转运动(摆动运动)而不进行自转运动。另外，在摆动涡旋件10的与搭接部10a形成面为相反侧的下表面(＝推力面)10b的大致中心部形成有中空圆筒状的摆动轴承13。在该摆动轴承13旋转自如地配备有筒状的滑动件16，所述筒状的滑动件16被装入到摆动轴承13的筒孔13a内而滑动自如地被支撑，并且具有长孔状的轴承孔16j。在该滑动件16的轴承孔16j(图3)插入有偏心轴部4a，所述偏心轴部4a形成于主轴4的另一端面4e。偏心轴部4a形成在主轴4的另一端面4e的从主轴4的轴心C偏心的位置，并被装入到滑动件16的轴承孔16j中而滑动自如地被支撑，并且具有自主轴4起相连的油4c孔。通过使摆动轴承13的内周部与滑动件16的外周面16b经由润滑油紧贴，从而构成摆动轴承部。

图2表示滑动件16及摆动轴承13的俯视图和侧剖视图。图3表示偏心轴部4a及滑动件16的纵剖视图。在滑动件16的轴承孔16j的内周面与偏心轴部4a之间配备有滑动板(日文：スライダープレート)16a。并且，在偏心轴部4a的外周面，在与滑动板16a相向的负荷面形成有向径向外侧凸出并与滑动板16a相接的凸起部4d。该凸起部4d在纵剖视下为圆弧状。

在滑动件16的外周面16b的一部分形成有用于使油沿如下方向流动的切口部16m，所述方向与轴承负荷为相反方向且为轴向。由此，使由容积型油泵22抽吸到滑动件16的油穿过切口部16m而从轴向的上方向下方流动，从而向由滑动件16的外周面16b和摆动轴承13等构成的滑动部供给油。

特别是，滑动件16的台阶部16f形成在相比于滑动板16a与凸起部4d的接触面34远离滑动件16的另一端侧的端面16c的位置。即，在该实施方式中，滑动件16的台阶部16f被配置在比滑动板16a与凸起部4d的接触面34低的位置。此外，在图3中的附图标记中，16g是第一切口部16e的壁面，16h是第二切口部16d的壁面。

上述驱动部由作为旋转驱动轴的主轴4、固定于主轴4的转子3及定子2等构成。通过开始向定子2通电，对转子3进行旋转驱动，从而使主轴4旋转。即，由定子2及转子3构成电动旋转机械(＝电动机)7。

主轴4固定于被配备在密闭容器1内的电动旋转机械7的转子3，并具有沿轴心C方向贯通的油孔4c，所述主轴4伴随着转子3的旋转而旋转，并使摆动涡旋件10旋转。该主轴4的上部(偏心轴部4a的附近)由设于框架11的主轴承12支撑。在该主轴承12与主轴4之间设有用于使主轴4顺畅地进行旋转运动的套筒17。另一方面，主轴4的下部被球轴承21旋转自如地支撑。该球轴承21被压入固定于轴承收纳部20a，所述轴承收纳部20a形成于被设在密闭容器1的下部的副框架20的中央部。另外，在副框架20设有容积型的油泵22。向该油泵22传递旋转力的泵轴4b一体地形成于主轴4的一端面。由油泵22从油积存部23内吸引的润滑油穿过在主轴4的内部形成的油孔4c等而被输送到各滑动部。此外，在图1中的附图标记中，11a是排油管，18是第一配重，19是第二配重，8是第二配重罩。

接着，对制冷剂压缩机100的动作进行说明。

在按上述方式构成的涡旋压缩机100中，当对电动旋转机械7施加电压时，电流会在定子2的电线部流动而产生磁场。该磁场进行作用，以使转子3旋转，主轴4与转子3一起被旋转驱动。当主轴4旋转时，滑动件16经由偏心轴部4a也在摆动轴承13内旋转。并且，被十字环15抑制了自转的摆动涡旋件10进行摆动运动。由此，制冷剂气体的一部分经由框架11的吸入口(未图示)向压缩室26内流动，开始吸入过程。另外，制冷剂气体的剩余的一部分穿过定子2的钢板的切口而对电动旋转机械7和润滑油进行冷却。

利用摆动涡旋件10的摆动运动，压缩室26向摆动涡旋件10的中心移动，使体积进一步缩小。通过该工序，被吸入到压缩室26的制冷剂气体被压缩。此时，由于被压缩的制冷剂气体，欲使固定涡旋件9和摆动涡旋件10沿轴向分离的载荷作用于固定涡旋件9和摆动涡旋件10，但该载荷被推力板14(推力轴承)支撑。被压缩的制冷剂穿过固定涡旋件9的排出口9b并推开将排出口9b关闭的排出阀29而流入排出空间33。然后，经由排出管25从密闭容器1排出。

在以上说明的涡旋压缩机100中，亦如图2、图3所示，在滑动件16的外周面16b形成有沿筒心C方向切除该外周面16b的一部分而成的切口部16m。该切口部16m由形成于一端侧的第一切口部16e、形成于另一端侧的第二切口部16d以及形成于第一切口部16e与第二切口部16d之间的台阶部16f构成，所述第二切口部16d的沿轴心C方向观察到的切口截面积比第一切口部16e大。

即，在位于台阶部16f的上方的第二切口部16d，切口截面积较宽，在位于台阶部的下方的第一切口部16e，切口截面积较窄。由此，从偏心轴部4a的油孔4c流出而在滑动件16的端面16c溢出的油穿过切口部16m向下方流动时的流路面积在第二切口部16d处较宽，在比台阶部16f靠下方的第一切口部16e处变窄。

在上述结构的涡旋压缩机100中，由于在油浓度低的条件下油的粘性低，所以在滑动件16的切口部16m流动的油的流量由切口截面积小的第一切口部16e的流路面积决定。因此，与位于台阶部16f的下方且流路面积较窄的第一切口部16e相比，油的流下速度在位于台阶部16f的上方且流路面积较大的第二切口部16d变小。相对于第一切口部16e，油流速在第二切口部16d较慢，所以能够利用流速较慢的第二切口部16d向摆动轴承13等滑动部引入大量的油。另外，由于第二切口部16d的流路较宽，所以存在于第二切口部16d内的油的量本身会增加，从而能够增加向滑动部的供油量。

存在偏心轴部4a的凸起部4d与滑动板16a进行面接触的接触面34(参照图3)，在该接触面34的范围内，轴承负荷变得最大。与之相对，由于滑动件16的切口部16m的台阶部16f的高度方向的位置位于比偏心轴部4a的凸起部4d与滑动板16a面接触的范围靠下方的位置，所以能够向位于台阶部16f的上方的接触面34供给更多的油。

然而，在上述实施方式1中，关于滑动件16的第一切口部16e的壁面16h和第二切口部16d的壁面16g，不限定其沿主轴4的轴心C方向观察到的形状。但是，例如也可以如图4所示的滑动件16A，使第一切口部16e的壁面16hA和第二切口部16d的壁面16gA为如下形状：在沿主轴4的轴心C方向观察时，相对于外周面16b为直线状的弦。壁面16hA与壁面16gA之间为台阶部16fA。

或者，也可以如图5所示的滑动件16B，将第二切口部16d的壁面16gB形成为在沿主轴4的轴心C方向观察时相对于外周面16b呈V字形。壁面16gB与直线状的壁面16hB之间为三角形的台阶部16fB。

而且，也可以如图6所示的滑动件16C，将第二切口部16d的壁面16gC形成为在沿主轴4的轴心C方向观察时相对于外周面16b呈圆弧状。壁面16gC与直线状的壁面16hC之间为半圆形的台阶部16fC。

对于由以上的图4～6示出的各种形态的滑动件16A、16B、16C而言，重要的是，通过在切口部16m的中途设置台阶部16fA、16fB、16fC，从而在这些台阶部16fA、16fB、16fC的上下改变流路面积，在流路面积较大的上侧的第二切口部16d使流速变慢，并使油较多地存在，从而增加向滑动部的供油量。

另一方面，如图7所示的滑动件16D，本发明也包括具备周堤部16k的涡旋压缩机。在该涡旋压缩机中，在滑动件16D的另一端侧的端面16c的除了第二切口部16d之外的外周缘形成有从端面16c向上突出的周堤部16k。另外，分别倾斜地形成第一切口部4e的壁面16hD和第二切口部4d的壁面16gD，以使第一切口部4e的切口截面积和第二切口部4d的切口截面积从位于滑动件16的另一端侧的端面16c向位于一端侧的底面变小。

根据使用该滑动件16D的涡旋压缩机，由于在滑动件16D的端面16c设有周堤部16k，所以在从偏心轴部4a的油孔4c向滑动件16D的端面16c流出的油滞留在周堤部16k内之后，集中地向第二切口部16d流出并落下。因此，能够始终用大量的油将第二切口部16d内填满，从而能够进一步增加向滑动部的供油量。另外，由于第一切口部16e的壁面16hD和第二切口部16d的壁面16gD倾斜，所以在第一切口部16e内、第二切口部16d内，分别为越接近另一端侧的端面16c流路面积变得越大而油流速变得越平缓，因此也能够逐渐地增加向滑动部的油供给量。

附图标记的说明

1密闭容器，1a中间部容器，1b下部容器，1c上部容器，2定子，3转子，4主轴(旋转驱动轴)，4a偏心轴部，4b泵轴，4c油孔，4d凸起部，4e另一端面，7电动旋转机械(电动机)，8第二配重罩，9固定涡旋件9a搭接部，9b排出口，10摆动涡旋件，10a搭接部，10b下表面，11框架，11a排油管，12主轴承，13摆动轴承，13a筒孔，14推力板，15十字环，16、16A、16B、16C、16D滑动件，16a滑动板，16b外周面，16c端面，16d第二切口部，16e第二切口部，16f、16fA、16fB、16fC、16fD台阶部，16g、16gA、16gB、16gC、16gD壁面，16h、16hA、16hB、16hC、16hD壁面，16j轴承孔，16k周堤部，16m切口部，17套筒，18第一配重，19第二配重，20副框架，20a轴承收纳部，21球轴承，22油泵，23油积存部，24吸入管，25排出管，26压缩室，27密封件，28密封件，29排出阀，33排出空间，34接触面，100涡旋压缩机，C轴心。

Claims (5)

1.一种涡旋压缩机，其特征在于，所述涡旋压缩机具备：

密闭容器；固定涡旋件，所述固定涡旋件被固定配备在所述密闭容器内；摆动涡旋件，所述摆动涡旋件相对于所述固定涡旋件旋转摆动，在所述摆动涡旋件与所述固定涡旋件之间形成压缩室；圆筒状的摆动轴承，所述圆筒状的摆动轴承被立设在所述摆动涡旋件的与所述固定涡旋件相向的相向面的相反侧的表面；筒状的滑动件，所述筒状的滑动件被装入到所述摆动轴承的筒孔内而滑动自如地被支撑，并且具有长孔状的轴承孔；旋转驱动轴，所述旋转驱动轴固定于被配备在所述密闭容器内的电动机的转子，并具有沿轴心方向贯通的油孔；油泵，所述油泵与所述旋转驱动轴的一端面连结，并将所述密闭容器内的润滑油向所述油孔抽送；偏心轴部，所述偏心轴部形成在所述旋转驱动轴的另一端面的从所述旋转驱动轴的轴心偏心的位置，并被装入到所述滑动件的轴承孔中而滑动自如地被支撑，并且具有来自于所述旋转驱动轴的油孔；以及切口部，所述切口部是沿筒心方向切除所述滑动件的外周面的一部分而形成的，

所述切口部由形成于一端侧的第一切口部和形成于另一端侧的第二切口部构成，所述第二切口部的沿轴心方向观察到的切口截面积比所述第一切口部大，在所述第一切口部与所述第二切口部之间设有台阶部。

2.根据权利要求1所述的涡旋压缩机，其特征在于，

第一切口部的切口截面积或第二切口部的切口截面积形成为从滑动件的另一端侧向一端侧变小。

3.根据权利要求1或权利要求2所述的涡旋压缩机，其特征在于，

所述涡旋压缩机具备滑动板和凸起部，所述滑动板被配备在滑动件的轴承孔的内周面与偏心轴部的外周面之间，所述凸起部从与所述滑动板相向的所述偏心轴部的外周面向径向外侧凸出，并与所述滑动板相接，

所述滑动件的台阶部形成在相比于所述滑动板与所述凸起部的接触面远离所述滑动件的另一端侧的端面的位置。

4.根据权利要求1至权利要求3中任一项所述的涡旋压缩机，其特征在于，

滑动件的切口部的壁面形成为在沿旋转驱动轴的轴心方向观察时呈直线状、V字形或圆弧状。

5.根据权利要求1至权利要求4中任一项所述的涡旋压缩机，其特征在于，

在滑动件的另一端侧的端面的除了第二切口部之外的外周缘形成有周堤部。