CN111022317B

CN111022317B - 涡旋式压缩机

Info

Publication number: CN111022317B
Application number: CN201910486229.3A
Authority: CN
Inventors: 川添新二
Original assignee: Vortex Technology Research Co ltd
Current assignee: Vortex Technology Research Co ltd
Priority date: 2018-10-09
Filing date: 2019-06-05
Publication date: 2022-07-26
Anticipated expiration: 2039-06-05
Also published as: CN111022317A; JP2020060122A; JP7017240B2

Abstract

本发明提供一种适合于在无油或半无油的制冷循环及冷冻循环中使用的涡旋式压缩机。本发明在由第1及第2驱动涡旋部件（8、9）及从动涡旋部件（11）构成的涡旋式压缩机中，在设置于前述第1驱动涡旋部件（8）且将该驱动涡旋部件（8）旋转自如地保持的第1旋转轴（6），形成有与前述喷出口（8c）连通的排出孔（6a），并且在该排出孔（6a）的前述第1驱动涡旋部件（8）侧设置有止回阀（17），该止回阀（17）开闭的止回阀用孔（8d）在与前述喷出口（8c）连通的同时，与前述第1旋转轴（6）的旋转中心线同心。

Description

涡旋式压缩机

技术领域

本发明涉及涡旋式压缩机，所述涡旋式压缩机由驱动涡旋部件和随着该驱动涡旋件的旋转而旋转的从动涡旋部件构成，将无油或半无油的制冷剂吸引并压缩。

背景技术

专利文献1（日本特开平11－82333号公报）公开了一种涡旋流体机械，其特征结构为，由壳体、侧罩和驱动涡旋件及从动涡旋件构成；驱动涡旋件以驱动轴心旋转，从动涡旋件以与驱动轴心偏心的从动轴心旋转，将该两涡旋件同步旋转，并且将两涡旋齿设置一定的角度差卡合而构成，所述两涡旋齿在驱动、从动两涡旋件的各端板上沿轴向设置，形成作为将流体从外周朝向中心压缩的压缩室发挥功能的卷板部；驱动涡旋件及从动涡旋件的涡旋件中心不将涡旋齿卷板部卡合而作为空间，在单方的涡旋件构成的空间中设置圆筒形遮壁，将该圆筒形遮壁的圆筒部外域作为最终压缩室，在位于该最终压缩室的涡旋件端板设置喷出孔，在该结构中保持卷板部达到最终压缩室的卡合，并且驱动涡旋件和从动涡旋件由单一驱动源同步旋转。这样，在专利文献1中，由于在中心空间设置圆筒形遮壁，将该圆筒形遮壁的外域部作为最终压缩室，进行密封，而且做成将圆筒形遮壁的内部与大气通气的构造，所以能够将内部设定为低温。

专利文献2（日本特开平11－210658号公报）公开了一种无油流体机械，借助轴承保持旋转轴，将从吸入口取入的流体压缩并从喷出口喷出，所述旋转轴将驱动涡旋件向对流体进行压缩的压缩作用部（回转涡旋件）传递，在所述无油流体机械中，将配设在流体机械的轴承的至少1个用固体润滑性轴承形成。

专利文献3（日本特开2002－364559号公报）公开了一种同步旋转式涡旋流体机械，具备：驱动涡旋件及从动涡旋件，以相互旋转中心不同的方式对置配置；曲轴销，将这些驱动涡旋件与从动涡旋件的各自的外周部连结；以及滚动轴承，将该曲轴销的两端旋转自如地支承在上述驱动涡旋件及从动涡旋件；上述驱动涡旋件及从动涡旋件使各自的涡卷状卷板啮合而形成压缩室，通过使上述驱动涡旋件及从动涡旋件经由上述曲轴销同步旋转，将上述压缩室的内部容积缩小而将流体压缩；在上述滚动轴承填充有树脂性固态润滑剂。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平11－82333号公报

专利文献2：日本特开平11－210658号公报

专利文献3：日本特开2002－364559号公报。

发明内容

发明要解决的课题

对于例如在空调装置等制冷循环及冰箱等冷冻循环中使用的制冷剂，因为由氟利昂带来的臭氧层破坏的问题，不得不实施向氟利昂替代品的变更。但是，该氟利昂替代品由于与以往的由矿物油形成的润滑油相溶性较差，所以对于例如在无油或半无油的制冷设备及冷冻设备中使用的压缩机，需要新的润滑方法。

因此，本发明提供一种适合于在无油或半无油的制冷循环及冷冻循环中使用的涡旋式压缩机。

用来解决课题的手段

有关本发明的涡旋式压缩机具备：壳体；一对驱动涡旋部件，被旋转自如地保持在该壳体内；从动涡旋部件，被该一对驱动涡旋部件夹持，随着前述驱动涡旋部件的旋转而相对于前述驱动涡旋部件相对地进行回转运动；从动涡旋件承接部，用来将该从动涡旋部件相对于前述壳体旋转自如地保持；以及自转防止机构，设置在前述驱动涡旋部件侧与前述从动涡旋部件侧之间，由限制销及自转防止环构成，所述限制销固定在前述驱动涡旋部件侧，所述自转防止环设置在前述从动涡旋部件侧，前述限制销沿着所述自转防止环的内表面回转；由驱动涡旋部件和从动涡旋部件划分形成压缩室，该压缩室在与在从动涡旋部件的外周部分形成的吸引口连通的同时与在前述驱动涡旋部件的一方的中央部分形成的喷出口连通；该压缩室的容积随着前述驱动涡旋部件的旋转而从前述吸引口朝向前述喷出口被缩小，将从前述吸引口吸引的流体压缩并从喷出口排出；在该涡旋式压缩机中，在设置于前述驱动涡旋部件的一方且将该驱动涡旋部件旋转自如地保持的旋转轴，形成有与前述喷出口连通的排出孔，并且在该排出孔的前述驱动涡旋部件侧设置有止回阀，该止回阀开闭的止回阀用孔在与前述喷出口连通的同时，与前述旋转轴的旋转中心线为同心。

这样，根据上述的发明，由于成为由驱动涡旋部件的旋转带来的离心力不作用于止回阀的构造，所以能够延长止回阀的寿命。

此外，优选的是，在前述壳体的与前述吸引口对置的位置形成有吸入口，并且在前述限制销的周缘形成有聚氨酯润滑脂积存部。

在面向无油冷冻机的涡旋式压缩机的情况下，在制冷剂中不含有油，所以通过设置聚氨酯润滑脂积存部，能够借助作用在前述限制销的离心力使聚氨酯润滑脂渗出，所以能够在无油的制冷剂中良好地保持自转防止机构的润滑。进而，优选的是，为了将前述旋转轴及前述从动涡旋件承接部的各自旋转自如地支承在壳体，设置具有耐制冷剂轴承用润滑脂的陶瓷轴承。由此，在无油的制冷剂的情况下，也将轴承可靠地润滑，所以能够将旋转轴顺畅地保持。

进而，优选的是，在前述壳体的与前述从动涡旋件承接部对置的两部位形成有吸入口，使从该吸入口吸入的制冷剂中熔解的油与从动涡旋件承接部的端部碰撞而将油分离。

在该发明中，在面向半无油冷冻机的涡旋式压缩机的情况下，通过使被从吸引口吸引的半无油的制冷剂与从动涡旋件承接部的端部碰撞能够将油分离，所以能够借助该分离出的油进行轴承等的润滑。此外，借助离心力而油分飞散，不被向压缩空间吸引，所以油不会混入到被喷出的制冷剂中。

进而此外，优选的是，前述自转防止环由含油烧结金属形成。由此，能够使自转防止机构的限制销沿着自转防止环的内周面顺畅地回转，所以能够使从动涡旋部件相对于驱动涡旋部件防止自转而顺畅地回转运动。

此外，优选的是，在形成于前述旋转轴的排出口的内周面压入有圆筒状的绝热材，前述绝热材保持对前述止回阀进行推压的弹簧的一端。由此，能够防止将压缩热散逸，并且能够防止向轴承的热移动，所以能够使轴承的耐久性提高。

进而，优选的是，在前述驱动涡旋部件的背面，设置有从旋转轴的基部在径向扩大的凸缘部，该凸缘部由热传导率低的材料特别是不锈钢形成。由此，能够防止被压缩的制冷剂的压缩热从旋转的驱动涡旋部件放出。

发明效果

具有以上的构造的涡旋式压缩机能够顺畅地进行轴承等各部的润滑，并且能够可靠地防止被压缩的制冷剂的压缩热的热移动等，所以能够实现顺畅的驱动以及耐久性及性能的提高。

附图说明

图1是有关本发明的实施例1的面向无油冷冻机的涡旋式压缩机的剖视图。

图2是有关本发明的实施例2的面向半无油冷冻机的涡旋式压缩机的剖视图。

具体实施方式

以下，根据附图对本发明的实施例进行说明。

［实施例1］

有关本申请发明的实施例1的涡旋式压缩机1具备壳体2，所述壳体2由圆筒状的壳体主体部2a、以及将该壳体主体部2a的两端部分别封闭的第1及第2盖状壳体2b、2c构成。由此，壳体2在其内部划分形成动作空间3。此外，在前述第1盖状壳体2b，固定着形成有制冷剂等流体的喷出口4a的盖部4，在该盖部4，设置有旋转自如地保持下述的第1旋转轴6及配设在第1旋转轴6的内部的绝热部件18的端部的面密封部16，防止高压制冷剂的泄漏。此外，在第2盖状壳体2c，固定着用来将轴密封件5a固定的轴密封件保持板部5，所述轴密封件5a用来将第2旋转轴10的周缘以油密封的方式轴密封。

此外，形成有排出孔6a的第1旋转轴6经由轴承7a被前述第1盖状壳体2b旋转自如地保持，所述排出孔6a与形成在前述盖部4的喷出口4a连通。此外，在第1旋转轴6的基端部形成有在径向扩大的凸缘部6b，在该凸缘部6b固定着第1驱动涡旋部件8。

与前述第1驱动涡旋部件8对置而固定在第1驱动涡旋部件8的第2驱动涡旋部件9被固定在凸缘部10a，经由轴承7b被第2盖状壳体2c旋转自如地支承，所述凸缘部10a在与外部动力连结并借助外部动力旋转的第2旋转轴10的基端部在径向扩大。另外，前述第1及第2旋转轴6、10、特别是它们的前述凸缘部6b、10a由不锈钢等绝热材形成，由此成为不将压缩热散逸的构造。

此外，前述第1及第2驱动涡旋部件8、9回转自如地夹持从动涡旋部件11，借助在第1及第2驱动涡旋部件8、9的第1及第2端板8b、9b沿轴向延伸出而设置的第1及第2驱动涡旋件卷板8a、9a和从前述从动涡旋部件11的端板11c向轴向两方向延伸出而设置的第1及第2从动涡旋件卷板11a、11b，在前述从动涡旋部件11的端板11c的两侧划分形成压缩空间12a、12b。进而，压缩空间12a、12b的最外周端部在前述动作空间3开口，该动作空间3与吸引口15连通，所述吸引口15在前述壳体主体部2a的前述从动涡旋部件11的端板11c的外周部分对置的规定的部位形成。

此外，从动涡旋部件11其外周侧的轴向两端被第1及第2从动涡旋件承接部13a、13b支承，第1及第2从动涡旋件承接部13a、13b分别经由轴承7c、7d被第1及第2盖状壳体2b、2c旋转自如地保持。另外，轴承7a、7b、7c、7d是含有耐制冷剂轴承用润滑脂的陶瓷轴承。

进而，在固定于第1及第2驱动涡旋部件8、9的各自的前述凸缘部6b、10a与第1及第2从动涡旋件承接部13a、13b之间，设置有从动涡旋部件11的自转防止机构14。该自转防止机构14由限制销14a和自转防止环14b在3处以上构成，所述限制销14a固定在前述凸缘部6b、10a，所述自转防止环14b嵌入在前述第1及第2从动涡旋件承接部13a、13b，前述限制销14a沿着所述自转防止环14b的内周面回转。

此外，前述压缩空间12a、12b的中心侧由形成在从动涡旋部件11的中央的贯通口11d连通，还形成有在第1驱动涡旋部件8的中央形成的喷出口8c。该喷出口8c经由止回阀用孔8d与形成在第1旋转轴6的排出孔6a连通，所述止回阀用孔8d与前述第1旋转轴6的旋转中心线同心地形成。该止回阀用孔8d被由弹簧17a和阀体17b构成的止回阀17开闭。另外，前述弹簧17a的端部被绝热部件18保持，所述绝热部件18被压入在前述排出孔6a内且由圆筒状的绝热材（陶瓷）构成，进而，绝热部件18的端部被前述面密封部16旋转自如地保持。由此，能够防止压缩热向轴承的热移动，所以能够使耐久性提高。

此外，在该实施例1中，在前述限制销14a的内部形成有聚氨酯润滑脂积存部14c，借助由限制销14a的回转带来的离心力使聚氨酯润滑脂渗出。进而，前述自转防止环14b由含油烧结金属形成，从而能够顺畅地进行限制销14a的沿着自转防止环14b的内周面的回转。由此，虽然随着第1及第2驱动涡旋部件8、9的旋转而从动涡旋部件11也旋转，但借助前述自转防止机构14防止从动涡旋部件11自转，所以从动涡旋部件11相对于第1及第2驱动涡旋部件8、9相对地回转运动，所以前述压缩空间12a、12b从外周部分朝向中心使其容积减少，所以能够将从吸引口15吸引的制冷剂压缩并从喷出口4a喷出。

如以上这样，在该实施例1所公开的涡旋式压缩机1中，即使在从吸引口15吸引的制冷剂是无油的情况下，自转防止机构14及轴承7a、7b、7c、7d也充分地被润滑，进而能够防止压缩热的传导，所以能够实现顺畅的驱动及耐久性的提高。

［实施例2］

有关本申请发明的实施例2的涡旋式压缩机1A具备壳体2，所述壳体2由圆筒状的壳体主体部2a、以及将该壳体主体部2a的两端部分别封闭的第1及第2盖状壳体2b、2c构成。由此，壳体2在其内部划分形成动作空间3。此外，在前述第1盖状壳体2b，固定着形成有制冷剂等流体的喷出口4a的盖部4，在该盖部4设置有旋转自如地保持下述的第1旋转轴6及配设在第1旋转轴6的内部的绝热部件18的端部的面密封部16，防止高压制冷剂的泄漏。此外，在第2盖状壳体2c固定着用来将轴密封件5a固定的轴密封件保持板部5，所述轴密封件5a用来将第2旋转轴10的周缘以油密封的方式轴密封。

此外，形成有排出孔6a的第1旋转轴6经由轴承7a被前述第1盖状壳体2b旋转自如地保持，所述排出孔6a与在前述盖部4形成的喷出口4a连通。此外，在第1旋转轴6的基端部形成有在径向扩大的凸缘部6b，在该凸缘部6b固定着第1驱动涡旋部件8。

与前述第1驱动涡旋部件8对置而固定在第1驱动涡旋部件8的第2驱动涡旋部件9被固定在凸缘部10a上并经由轴承7b被第2盖状壳体2c旋转自如地支承，所述凸缘部10a在与外部动力连结并借助外部动力旋转的第2旋转轴10的基端部在径向扩大。另外，前述第1及第2旋转轴6、10、特别是它们的前述凸缘部6b、10a由不锈钢等绝热材形成，由此成为不将压缩热散逸的构造。

此外，前述第1及第2驱动涡旋部件8、9回转自如地夹持从动涡旋部件11，借助在第1及第2驱动涡旋部件8、9的第1及第2端板8b、9b沿轴向延伸出而设置的第1及第2驱动涡旋件卷板8a、9a和从前述从动涡旋部件11的端板11c向轴向两方延伸出而设置的第1及第2从动涡旋件卷板11a、11b，在前述从动涡旋部件11的端板11c的两侧划分形成压缩空间12a、12b。进而，压缩空间12a、12b的最外周端部在前述动作空间3开口，该动作空间3与在下述的第1及第2从动涡旋件承接部13a、13b对置的前述壳体主体部2的规定的部位形成的吸引口15A、15B连通。

进而，在固定于第1及第2驱动涡旋部件8、9的各自的前述凸缘部6b、10a与第1及第2从动涡旋件承接部13a、13b之间，设置有从动涡旋部件11的自转防止机构14。该自转防止机构14由限制销14a和自转防止环14b在3处以上构成，所述限制销14a固定在前述凸缘部6b、10a，所述自转防止环14b嵌入在前述第1及第2从动涡旋件承接部13a、13b，前述限制销14a沿着所述自转防止环14b所述自转防止环14b的内周面回转。

此外，前述压缩空间12a、12b的中心侧由在从动涡旋部件11的中央形成的贯通口11d连通，还形成有在第1驱动涡旋部件8的中央形成的喷出口8c。该喷出口8c经由止回阀用孔8d与形成在第1旋转轴6的排出孔6a连通，所述止回阀用孔8d与前述第1旋转轴6的旋转中心线同心地形成。该止回阀用孔8d被由弹簧17a和阀体17b构成的止回阀17开闭。另外，前述弹簧17a的端部被绝热部件18保持，所述绝热部件18被压入在前述排出孔6a内且由圆筒状的绝热材（陶瓷）构成，进而，绝热部件18的端部被前述面密封部16旋转自如地保持。由此，能够防止压缩热向轴承的热移动，所以能够使耐久性提高。

此外，在该实施例2中，被从吸引口15A、15B吸引的含润滑油制冷剂与旋转的第1及第2从动涡旋件承接部13a、13b碰撞而被搅拌，由此被分离为制冷剂和润滑油，能够进行前述限制销14a等的润滑。进而，前述自转防止环14b由含油烧结金属形成，从而能够顺畅地进行限制销14a沿着自转防止环14b的内周面的回转。由此，虽然随着第1及第2驱动涡旋部件8、9的旋转而从动涡旋部件11也旋转，但借助前述自转防止机构14防止从动涡旋部件11自转，所以从动涡旋部件11相对于第1及第2驱动涡旋部件8、9相对地回转运动，所以前述压缩空间12a、12b从外周部分朝向中心使其容积减小，所以能够将从吸引口15吸引的制冷剂压缩并从喷出口4a喷出。

如以上这样，在该实施例2所公开的涡旋式压缩机1中，被从吸引口15A、15B吸引的含润滑油制冷剂在与旋转的第1及第2从动涡旋件承接部13a、13b的端部碰撞的同时被搅拌，润滑油被从制冷剂分离，所以自转防止机构14及轴承7a、7b、7c、7d被充分地润滑，进而能够防止压缩热的传导，所以能够实现顺畅的驱动及耐久性的提高。

附图标记说明

1、1A 涡旋式压缩机

2 壳体

3 动作空间

4 盖部

4a 喷出口

5 板部

6 第1旋转轴

7a、7b、7c、7d 轴承

8 第1驱动涡旋部件

8d 止回阀用孔

9 第2驱动涡旋部件

10 第2旋转轴

11 从动涡旋部件

12a、12b 压缩空间

13a、13b 从动涡旋件承接部

14 自转防止机构

15、15A、15B 吸引口

16 面密封部

17 止回阀。

Claims

1.一种涡旋式压缩机，具备：壳体；一对驱动涡旋部件，被旋转自如地保持在该壳体内；从动涡旋部件，被该一对驱动涡旋部件夹持，随着前述驱动涡旋部件的旋转而相对于前述驱动涡旋部件相对地进行回转运动；从动涡旋件承接部，用来将该从动涡旋部件相对于前述壳体旋转自如地保持；以及自转防止机构，设置在前述驱动涡旋部件侧与前述从动涡旋部件侧之间，由限制销及自转防止环构成，所述限制销固定在前述驱动涡旋部件侧，所述自转防止环设置在前述从动涡旋部件侧，前述限制销沿着所述自转防止环的内表面回转；由驱动涡旋部件和从动涡旋部件划分形成压缩室，该压缩室在与在从动涡旋部件的外周部分形成的吸引口连通的同时与在前述驱动涡旋部件的一方的中央部分形成的喷出口连通；该压缩室的容积随着前述驱动涡旋部件的旋转而从前述吸引口朝向前述喷出口被缩小，将从前述吸引口吸引的流体压缩并从喷出口排出；其特征在于，

在设置于前述驱动涡旋部件的一方且将该驱动涡旋部件旋转自如地保持的旋转轴，形成有与前述喷出口连通的排出孔，并且在该排出孔的前述驱动涡旋部件侧设置有止回阀，该止回阀开闭的止回阀用孔在与前述喷出口连通的同时，与前述旋转轴的旋转中心线为同心，

在前述壳体的与前述从动涡旋件承接部对置的两部位形成有吸入口，使从该吸入口吸入的制冷剂中熔解的油与从动涡旋件承接部的端部碰撞而将油分离。

2.如权利要求1所述的涡旋式压缩机，其特征在于，

在形成于前述旋转轴的排出口的内周面压入有圆筒状的绝热材，前述绝热材保持对前述止回阀进行推压的弹簧的一端。

3.如权利要求1或2所述的涡旋式压缩机，其特征在于，

在前述驱动涡旋部件的背面，设置有从旋转轴的基部在径向扩大的凸缘部，该凸缘部由热传导率低的材料形成。