CN112041561A - 涡旋压缩机以及制冷循环装置 - Google Patents

涡旋压缩机以及制冷循环装置 Download PDF

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CN112041561A CN201880092033.XA CN201880092033A CN112041561A CN 112041561 A CN112041561 A CN 112041561A CN 201880092033 A CN201880092033 A CN 201880092033A CN 112041561 A CN112041561 A CN 112041561A
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达胁浩平
小山修平
石园文彦
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    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04CROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C18/00Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids
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Abstract

涡旋压缩机具备固定涡旋件、摆动涡旋件以及止推板,在止推板的内侧形成有储油空间,在固定涡旋件与摆动涡旋件之间形成有压缩室,摆动涡旋件具备油供给槽,止推板具有供油孔,油供给槽具备:供润滑油流入的油流入部、一侧与油流入部相通并从油流入部向摆动涡旋件的旋转方向延伸的油流通部、以及与油流通部的另一侧相通并在位于供油孔上时使通过油流通部的润滑油向供油孔侧流出的油流出部,在摆动涡旋件进行摆动的1次旋转之中包括:油流通部位于止推板上而经由油流通部向供油孔供给润滑油的第1旋转期间、和油流通部位于储油空间上而经由油流通部向供油孔供给的润滑油的量变得比第1旋转期间少的第2旋转期间。

Description

涡旋压缩机以及制冷循环装置
技术领域
本发明涉及在止推板设置有供油孔的涡旋压缩机以及制冷循环装置。
背景技术
对现有的涡旋压缩机而言,摆动涡旋件与固定涡旋件分别具有相互大致对称形状的涡旋体,摆动涡旋件与固定涡旋件被收纳于具备吸入制冷剂的制冷剂吸入口的框架。而且,通过摆动涡旋件在框架内进行摆动运动,来压缩从制冷剂吸入口吸入的制冷剂。此时,摆动涡旋件一边在止推轴承面滑动一边进行摆动运动,为了改善摆动涡旋件的滑动性,在摆动涡旋件与框架之间配置有止推板。
在这样的涡旋压缩机中,为了减少各滑动部位的滑动阻力,润滑油流通至各滑动部位(例如参照专利文献1)。在专利文献1公开了一种如下所述的涡旋压缩机:以减少低速旋转时因摆动涡旋件与固定涡旋件的涡旋体彼此的滑动性的改善以及密封性的提高引起的制冷剂泄漏损失为目的,在摆动涡旋件的止推轴承面设置有油供给孔,并且在止推板设置有供油孔,通过从油供给孔向供油孔间歇地进行供油来确保向涡旋部的所需供油量。
专利文献1:日本特开2013-133715号公报
若采用专利文献1的结构,则能够确保涡旋压缩机低速旋转时的所需供油量。然而,高速旋转时的供油量变得过大,伴随着油上升量的增加而招致制冷能力降低以及性能降低。
发明内容
本发明用于解决上述课题,其目的在于,提供既确保低速旋转时的所需供油量又防止高速旋转时的供油量的增加且能够调整油上升量而实现制冷能力的提高以及性能的提高的涡旋压缩机以及制冷循环装置。
本发明所涉及的涡旋压缩机具备:固定涡旋件,具有固定侧涡旋体;摆动涡旋件,具有与上述固定涡旋件的上述固定侧涡旋体组合的摆动侧涡旋体;以及止推板,将上述摆动涡旋件的下表面支承为能够摆动,并在中心部具有开口部,在上述止推板的内侧形成有储油空间,在上述固定涡旋件与上述摆动涡旋件之间形成有用于吸入进行压缩的工作流体的压缩室,其中,上述摆动涡旋件具备设置在与上述止推板进行滑动的滑动面并被供给润滑油的油供给槽,上述止推板具有从与上述摆动涡旋件进行滑动的面通向上述压缩室的供油孔,上述油供给槽具备:油流入部,供润滑油流入;油流通部,一侧与上述油流入部相通,从上述油流入部向上述摆动涡旋件的旋转方向延伸;以及油流出部,与上述油流通部的另一侧相通,在位于上述供油孔上时使通过了上述油流通部的润滑油向上述供油孔侧流出,在上述摆动涡旋件进行摆动的1次旋转之中包括:上述油流通部位于上述止推板上而经由上述油流通部向上述供油孔供给润滑油的第1旋转期间、和上述油流通部位于上述储油空间上而经由上述油流通部向上述供油孔供给的润滑油的量变得比上述第1旋转期间少的第2旋转期间。
本发明所涉及的制冷循环装置具备上述的涡旋压缩机。
根据本发明所涉及的涡旋压缩机以及制冷循环装置,在油供给槽中,在油流入部与油流出部之间形成有向摆动涡旋件的旋转方向延伸的油流通部。而且,在第1旋转期间能够经由油流通部向供油孔供给润滑油。另外,在第2旋转期间,油流通部与止推板的内侧的储油空间相连而经由油流通部向供油孔供给的润滑油的量变得比第1旋转期间少。因此,旋转速度越成为高速旋转,则应该到达供油孔的油流通部中的润滑油的移动越被限制。因此,既确保低速旋转时的所需供油量又防止高速旋转时的供油量增加,能够调整油上升量,即便是任何旋转速度均能够实现制冷能力提高以及性能提高。
附图说明
图1是表示本发明的实施方式1所涉及的涡旋压缩机的剖视构成例的纵剖视图。
图2是表示图1的涡旋压缩机中的止推板的一个例子的俯视图。
图3是表示图1的涡旋压缩机中的摆动涡旋件的止推轴承面的一个例子的俯视图。
图4是表示在图1的涡旋压缩机中摆动涡旋件旋转时的供油孔与油供给槽的位置关系的示意图。
图5是表示本发明的变形例1所涉及的涡旋压缩机中的止推板的一个例子的俯视图。
图6是表示本发明的变形例1所涉及的涡旋压缩机中的止推轴承面的一个例子的俯视图。
图7是本发明的实施方式2所涉及的涡旋压缩机的纵向简要剖视图。
图8是本发明的实施方式2所涉及的涡旋压缩机的主框架、摆动涡旋件等的分解立体图。
图9是图7的单点划线的区域的放大图。
图10是图9的双点划线的区域的放大图。
图11是从上观察图7的主框架的图。
图12是表示在图7的涡旋压缩机中摆动涡旋件旋转时的供油孔与油供给槽的位置关系的示意图。
图13是用于对图7的主外壳的一种制造方法进行说明的图。
图14是本发明的变形例2所涉及的涡旋压缩机的剖视图。
图15是图14的双点划线的区域的放大图。
图16是用于对本发明的变形例2所涉及的主外壳的一种制造方法进行说明的图。
图17是本发明的变形例3所涉及的涡旋压缩机的剖视图。
图18是图17的双点划线的区域的放大图。
图19是本发明的变形例4所涉及的涡旋压缩机的剖视图。
图20是本发明的变形例5所涉及的涡旋压缩机的剖视图。
图21是本发明的变形例6所涉及的涡旋压缩机的剖视图。
图22是本发明的变形例7所涉及的涡旋压缩机的剖视图。
图23是表示本发明的实施方式3所涉及的制冷循环装置的制冷剂回路图。
具体实施方式
以下,基于附图对本发明的实施方式进行说明。其中,在各图中,标注了相同附图标记的结构是相同或者与之相当的结构,这在说明书的全文中共通。另外,在剖视图的附图中,鉴于可视性而适当省略剖面线。并且,说明书全文所示的构成要素的形态只不过是例示,并不限定于这些记载。
实施方式1.
图1是表示本发明的实施方式1所涉及的涡旋压缩机100的剖视构成例的纵剖视图。涡旋压缩机100具备外壳1、固定涡旋件31、摆动涡旋件32、主框架2以及止推板24等。另外,涡旋压缩机100具备收纳于外壳1内的由马达等构成的驱动机构部4。关于涡旋压缩机100,例示了在外壳1内固定涡旋件31以及摆动涡旋件32被配置于上侧、驱动机构部4被配置于下侧的所谓卧式涡旋压缩机。
外壳1在内部形成密闭空间,并具有:主外壳11;上外壳12,设置于主外壳11的上部;以及下外壳13,设置于主外壳11的下部。在主外壳11连接有用于吸入进行压缩的制冷剂气体等工作流体的吸入管14。在上外壳12连接有用于排出压缩后的制冷剂气体等工作流体的排出管15。另外,主外壳11的内部成为低压室11a,上外壳12的内部成为高压室12a。在主外壳11的上部侧固定有主框架2,在下部侧固定有保持主轴部61的副框架5。下外壳13成为储存润滑油的储油部。
固定涡旋件31具备第1基板311和设置于第1基板311的一方的面的涡旋状突起亦即作为固定侧涡旋体的第1涡旋体312。第1基板311通过螺栓等被固定于主框架2的上侧,在第1基板311的中央部形成有排出孔351,该排出孔351将被压缩而成为高压的制冷剂气体等工作流体排出。另外,在排出孔351上设置有排出阀36,该排出阀36用于防止制冷剂从高压室12a向排出孔351侧倒流。
摆动涡旋件32具备第2基板321和设置于第2基板321的一方的面的涡旋状突起亦即作为摆动侧涡旋体的第2涡旋体322。第2基板321以能够摆动的方式被支承于主框架2内。即,摆动涡旋件32的另一方的面作为借助止推板24在主框架2滑动的止推轴承面亦即滑动面3211发挥作用,运转中产生的载荷经由滑动面3211而被主框架2支承。第2涡旋体322具有与第1涡旋体312实际相同的形状,被组合至第1涡旋体312而以将第2涡旋体322与第1涡旋体312相互组合的状态收纳于主框架2内。另外,摆动涡旋件32在另一方的面(滑动面3211侧)的中心部具有中空圆筒形状的筒状部323。在筒状部323插入设置于主轴部61的上端的偏芯轴部62。而且,摆动涡旋件32在主轴部61旋转时相对于固定涡旋件31进行摆动运动来作为公转运动。
在固定涡旋件31与摆动涡旋件32组合了的状态下,第1涡旋体312与第2涡旋体322的卷绕方向相互相反。而且,在第2涡旋体322与第1涡旋体312之间形成有压缩室34。其中,在固定涡旋件31以及摆动涡旋件32中,为了减少来自第1涡旋体312以及第2涡旋体322的前端面的制冷剂泄漏,在第1涡旋体312以及第2涡旋体322的前端面分别设置有密封件316、325。
主框架2用于收纳摆动涡旋件32与固定涡旋件31,被固定于外壳1的上部。在主框架2设置有制冷剂吸入口,该制冷剂吸入口用于供从吸入管14吸入的制冷剂流入。另外,主框架2具有将主轴部61的上部支承为能够旋转的主轴承部22。
止推板24设置于主框架2与摆动涡旋件32的滑动面3211之间,以形成为圆环状并供筒状部323插入的方式在中心部具有开口部(参照图2)。该开口部与形成于止推板24的下方且内侧的储油空间25相连。当摆动涡旋件32在主框架2进行公转运转时,止推板24改善滑动面3211的滑动性,摆动涡旋件32成为经由止推板24沿轴向被支承于主框架2的状态。即,止推板24将摆动涡旋件的下表面支承为能够摆动。
十字滑环33被配置于摆动涡旋件32与主框架2之间,用于一边限制摆动涡旋件32的自转运动一边将主轴部61的旋转力传递至摆动涡旋件32。十字滑环33具有:作为1对十字键的第1键部332,向与主框架2对置的面侧突出;和作为1对十字键的第2键部333,向与摆动涡旋件32对置的面侧突出。而且,第2键部333嵌入至摆动涡旋件32侧,第1键部332嵌入至主框架2侧。
具体而言,在摆动涡旋件32的滑动面3211设置有用于插入第2键部333的沿径向延伸的第2十字键槽324(参照图3)。第2十字键槽324以相对于摆动涡旋件32的规定的半径线对称的方式设置有一对。另外,在主框架2侧形成有用于插入第1键部332的沿径向延伸的第1十字键槽215。第2十字键槽324与第1十字键槽215例如形成为在相位偏移90°的位置沿径向延伸。同样,第2键部333与第1键部332例如设置在相位偏移90°的位置。而且,第2键部333以能够沿径向移动的方式嵌合于第2十字键槽324,第1键部332以能够沿径向移动的方式嵌合于第1十字键槽215。于是,第2键部333以及第1键部332分别在第2十字键槽324以及第1十字键槽215内进退,一边限制摆动涡旋件32的自转运动一边将驱动机构部4的旋转力传递至进行公转的摆动涡旋件32。
曲轴6具有主轴部61与偏芯轴部62。主轴部61在外壳1内被上部设置于主框架2的主轴承部22支承为旋转自如,主轴部61的下部被副轴承部51支承为旋转自如。此外,副轴承部51被压入固定至轴承收纳部,该轴承收纳部在设置于外壳1内的下部的副框架5的中央部形成。在主轴部61的上端以相对于主轴部61偏芯的状态安装有偏芯轴部62,在偏芯轴部62以能够公转运动的方式设置有摆动涡旋件32的筒状部323。
另外,在副框架5设置有容积型的油泵52。油泵52吸引储存于下外壳13的润滑油,经由形成于主轴部61的内部的通油路63向各滑动部输送。其中,在摆动涡旋件32的筒状部323的外周侧与主框架2之间形成有与通油路63相通的空间亦即储油空间25,向储油空间25供给从通油路63供给的润滑油。另外,储油空间25与摆动涡旋件32的第2十字键槽324相通,储油空间25的润滑油被供给至第2十字键槽324。
另外,在主轴部61设置有用于抵消因摆动涡旋件32摆动而产生的不平衡的第1平衡配重64以及第2平衡配重65。第1平衡配重64通过热压配合被固定于主轴部61的上部,第2平衡配重65与定子41一体固定于主轴部61的下部。
驱动机构部4例如由马达构成,具备固定于外壳1的定子41和固定于主轴部61的转子42。定子41以及转子42例如配置于第1平衡配重64的下部。定子41例如卷绕有线圈,并被热压配合固定于主外壳11。经由设置于主外壳11的供电端子82向该定子41供给电力。转子42例如具有永磁铁,被热压配合固定于主轴部61。而且,通过向定子41开始通电来使转子42以及主轴部61旋转。
接下来,参照图1对涡旋压缩机100的动作进行说明。在从外部向供电端子82供给电力时,在定子41的线圈流动有电流而产生磁场。该磁场以使转子42旋转的方式起作用而在转子42产生转矩,转子42以及主轴部61进行旋转驱动。若主轴部61进行旋转驱动,则从偏芯轴部62向摆动涡旋件32传递旋转力,摆动涡旋件32在被十字滑环33限制自转运动的同时进行公转运动。其中,在转子42旋转时,通过第1平衡配重64以及第2平衡配重65来保证相对于摆动涡旋件32的偏芯公转运动的平衡。
另一方面,制冷剂气体等工作流体经由吸入管14流入至外壳1内。该制冷剂气体等工作流体的一部分向压缩室34内流动而开始压缩过程。此时,通过摆动涡旋件32的公转运动使得压缩室34向摆动涡旋件32的中心移动而体积逐渐缩小,吸入至压缩室34的制冷剂气体被逐渐压缩。压缩后的制冷剂通过固定涡旋件31的排出孔38,顶开排出阀36而流入至高压室12a。而且,经由排出管15从外壳1排出。其中,制冷剂气体的剩余的一部分通过定子41的钢板的切口(未图示)来冷却驱动机构部4以及润滑油。
此时,支承滑动面3211的主框架2承受因压缩室34内的制冷剂气体的压力而产生的对滑动面3211的载荷。另外,在第1平衡配重64与第2平衡配重65产生的离心力以及来自工作流体的载荷由主轴承部22以及副轴承部51承受。并且,低压室11a内的低压制冷剂气体与高压室12a内的高压工作流体被固定涡旋件31以及主框架2分隔,保证了气密性。
另外,在涡旋压缩机100动作时,向部件彼此滑动的滑动部位供给润滑油。具体而言,储存于下外壳13的润滑油通过油泵52在通油路63中从主轴部61的下部向上侧流动,从主轴部61的上端向主轴部61与摆动涡旋件32的筒状部323之间供给。而且,润滑油对主轴部61与摆动涡旋件32的筒状部323的滑动部分进行润滑,并且向位于筒状部323的外周侧的空间的储油空间25流动。储油空间25的润滑油中的一部分润滑油被向第2十字键槽324供给。另一方面,剩余的一部分润滑油通过未图示的排油孔向主框架2的外侧排出而返回至下外壳13。
流入至压缩室34的润滑油与压缩室34的工作流体混合。而且,在压缩室34与工作流体混合后的润滑油附着于第1涡旋体312以及第2涡旋体322的滑动部位,使压缩室34的气密性提高并且抑制磨损。
这样,为了润滑固定涡旋件31与摆动涡旋件32的润滑部位,润滑油经由止推板24以及摆动涡旋件32向压缩室34内流入。此时,在向压缩室34内流入的润滑油的供油量不足的情况下,会产生因磨损等引起的不良状况,在供油量过多的情况下,会招致作为涡旋压缩机100的性能降低。鉴于此,涡旋压缩机100具有向压缩室34供给适当供油量的润滑油的构造。
图2是表示图1的涡旋压缩机中的止推板24的一个例子的俯视图。如图2所示,在载置于主框架2的止推板24形成有供油孔24a,供油孔24a与压缩室34(参照图1)相通。供油孔24a形成于和与后述的油流入部91相连的一对第2十字键槽324中的一方相反侧的另一方的附近。因此,当润滑油供给至供油孔24a时,在供油孔24a存积润滑油,然后,从供油孔24a向压缩室34供给润滑油。供油孔24a设置于止推板24的外周侧,当摆动涡旋件32进行公转运动时在规定的旋转期间从摆动涡旋件32露出。在该露出期间从供油孔24a向压缩室34供给润滑油。该供油孔24a的形成位置能够根据需要而适当地设定。
图3是图1的涡旋压缩机中的作为止推轴承面的滑动面3211的一个例子的俯视图。如图3所示,在滑动面3211形成有油供给槽90。油供给槽90具备油流入部91、油流通部92以及油流出部93。油流入部91是供润滑油流入的部位,例如与摆动涡旋件32侧的第2十字键槽324连接。而且,填充至第2十字键槽324内的润滑油向油流入部91流入。这里,在第2十字键槽324中,第2键部333进行往复运动。因此,与油流入部91相连的第2十字键槽324的空间通过第2键部333进行往复运动而扩宽或缩窄。在与油流入部91相连第2十字键槽324的空间缩窄时,第2键部333发挥压送润滑油的泵功能,填充至第2十字键槽324内的润滑油向油流入部91流入。
油流通部92形成为一侧与油流入部91相通并从油流入部91朝向摆动涡旋件32的旋转方向(箭头R方向)延伸。这里,油流通部92例如形成为圆弧状,该圆弧形状具有沿着摆动涡旋件32的旋转轨道的形状。即,油流通部92在摆动涡旋件32的外周与内周之间形成为沿着周向的钝角的圆弧状。当摆动涡旋件32进行摆动运动时,反作用力相对变弱,在油流通部92中流动的润滑油向摆动运动的旋转方向(箭头R方向)的流动被抑制。
油流出部93与油流通部92的另一侧相通,使通过了油流通部92的润滑油向供油孔24a流出。油流出部93例如设置于圆弧形状的油流通部92的前端部分。换言之,油流出部93设置于比油流入部91靠旋转方向(箭头R方向)侧。而且,在油流出部93位于在和与油流入部91相连的一对第2十字键槽324中的一方相反侧的另一方的附近形成的供油孔24a上时,将在油流通部92中流通的润滑油向供油孔24a供给。这里,油供给槽90形成为在摆动涡旋件32进行1次旋转的摆动运动中,在第1旋转期间油流出部93位于供油孔24a上。
图4是表示在图1的涡旋压缩机100中摆动涡旋件32旋转时的供油孔24a与油供给槽90的位置关系的示意图。其中,在图4中,用旋转期间θ表示摆动涡旋件32的规定的旋转位置,示出了θ从0°至365°为止的1次旋转的期间的摆动涡旋件32每旋转45°的状态。首先,在旋转期间θ=0°~135°的第2旋转期间,油供给槽90的油流出部93位于供油孔24a上。然而,油流通部92的一部分向中心侧摆动而与止推板24的内侧的储油空间25相连,经由油流通部92向供油孔24a供给的润滑油的量变少。例如,在第2旋转期间,不向供油孔24a供给润滑油,不向压缩室34供给润滑油。例如,在第2旋转期间,润滑油返回至储油空间25。
在旋转期间θ=135°~180°附近,供油孔24a从摆动涡旋件外周露出,供油孔24a与压缩室34相连。因此,在供油孔24a填充有油的情况下,填充至供油孔24a的油被作为润滑油向压缩室34供给。
在旋转期间θ=180°~315°的第1旋转期间,油流通部92全部位于止推板24上而未与储油空间25相连,经由第2十字键槽324流入至油流入部91的润滑油在油流通部92中流动。另外,由于此时在油流通部92中移动的润滑油的移动方向与摆动涡旋件32的旋转方向大致一致,所以相对于润滑油的移动反作用力变弱,相对抑制油朝向油流出部93流动的输送作用。而且,在旋转期间θ=315°附近,油供给槽90的油流出部93再次位于供油孔24a上,油流出部93与供油孔24a相连,在润滑油通过油流通部92而到达油流出部93的情况下,从油流出部93向供油孔24a填充润滑油。
这样,在摆动涡旋件32进行1次旋转的期间中存在:向供油孔24a供给润滑油的第1旋转期间、润滑油变得难以从油供给槽90供给至供油孔24a的第2旋转期间、以及润滑油经由供油孔24a供给至压缩室34的第3旋转期间。即,在摆动涡旋件32摆动的1次旋转之中包括:第1旋转期间,油流通部92全部位于止推板24上而经由油流通部92向供油孔24a供给润滑油;和第2旋转期间,油流通部92的至少一部分位于止推板24的内侧的储油空间25上、经由油流通部92向供油孔24a的润滑油的量变得比第1旋转期间少。因此,在1次旋转中间歇地向供油孔24a供给润滑油。并且,在润滑油从油供给槽90供给至供油孔24a的第1旋转期间中,润滑油是否向油流出部93侧流动并供给至供油孔24a取决于摆动涡旋件32的旋转速度。
在涡旋压缩机100低速旋转时,摆动涡旋件32进行1次旋转所需的时间比高速旋转时长。因此,经由摆动涡旋件32的油供给槽90向止推板24的供油孔24a输送油的时间充分存在,且摆动涡旋件32的旋转速度很慢。因此,因摆动涡旋件32的旋转轨道而妨碍油供给槽90(油流通部92)内的油的流动的效果低,经由摆动涡旋件32的油供给槽90向止推板24的供油孔24a供给油。
另一方面,在涡旋压缩机100高速旋转时,摆动涡旋件32进行1次旋转所需的时间比低速旋转时短。即,在高速旋转时的θ=180°~315°时,从油流入部91至油流通部92的流路形成在止推板24上,润滑油从油流通部92朝向油流出部93。然而,相对于高速旋转时的摆动涡旋件32的摆动,油流通部92内的润滑油无法充分获得到达油流出部93为止的移动时间,油流通部92内的到达油流出部93为止的润滑油的移动被限制。而且,若θ=0°,则从油流入部91至油流通部92的流路来到比止推板24的内径靠内侧的位置,由于润滑油从油流通部92向储油空间25落下,所以润滑油的供给量不增加。因此,经由摆动涡旋件32的油供给槽90向止推板24的供油孔24a供给油的时间不充分存在,且涡旋件的旋转速度很快。因此,因摆动涡旋件32的旋转轨道而妨碍油供给槽90(油流通部92)内的油的流动的效果高,抑制油经由摆动涡旋件32的油供给槽90向止推板24的供油孔24a的供给。
这样,由于通过在油供给槽90形成沿摆动涡旋件32的旋转方向延伸的油流通部92,能够既确保低速旋转时的所需供油量又防止高速旋转时的供油量的增加且能够调整油上升量,所以能够实现制冷能力的提高以及性能的提高。即,当如以往那样在摆动涡旋件32的滑动面3211设置有油供给孔并且在止推板24设置有供油孔的情况下,能够使涡旋压缩机低速旋转时因滑动性改善以及密封性提高引起的制冷剂泄漏损失减少。然而,以往由于旋转速度越大,则供油量越增加,所以在高速旋转时,供油量变得过大。其结果是,在高速旋转时油上升量增加,招致制冷能力降低以及性能降低。
另一方面,在上述的涡旋压缩机100中,供油孔24a与油供给槽90被配置为位置在摆动涡旋件32进行1次旋转的旋转期间中的规定的旋转期间重复。成为在该位置重复的第1旋转期间中摆动涡旋件32的旋转轨道也以妨碍油供给槽90内的油的流动的方式发挥反作用力变弱的效果的结构。因此,在高速旋转时不会过度向压缩机构部3供给润滑油,能够调整油上升量。
并且,当形成为油供给槽90的油流出部93在摆动涡旋件32进行了摆动运动时的第1旋转期间中位于供油孔24a上的情况下,由于在低速旋转时能够从油供给槽90向供油孔24a供给润滑油,所以能够防止润滑油在低速旋转时不足。
另外,如图3所示,在油流通部92形成为圆弧状、特别是沿着摆动涡旋件32的旋转轨道形成的情况下,对润滑油起到反作用力变弱的效果,能够更高效地限制油流通部92内的润滑油的移动。
<变形例1>
图5是表示本发明的变形例1所涉及的涡旋压缩机100中的止推板24的一个例子的俯视图,图6是表示本发明的变形例1所涉及的涡旋压缩机100中的作为止推轴承面的滑动面3211的一个例子的俯视图,参照图5以及图6对涡旋压缩机100的变形例1进行说明。其中,在图5以及图6中,对具有与图2以及图3相同结构的部位标注相同附图标记并省略其说明。
图5以及图6的止推板24的供油孔24a与摆动涡旋件32的油供给槽90分别各设置有2个。该2个供油孔24a与油供给槽90分别例如形成在旋转对称的位置。即,止推板24的供油孔24a以及摆动涡旋件32的油供给槽90以相对于止推板24以及摆动涡旋件32的规定的半径线对称的方式分别设置有2个。
根据上述变形例1,由于通过设置有2个油供给槽90以及供油孔24a,能够使向压缩室34的供油量增加,所以即便在低速旋转时的无法确保所需供油量的情况下等也能够根据需要来确保所需供油量。由于即便在该情况下,也存在第2旋转期间,所以与实施方式1同样,能够抑制因高速旋转时供给过量的润滑油引起的油上升量的增加以及性能降低。
此外,本发明并不限定于上述实施方式以及变形例。例如,在上述实施方式1以及变形例1中,对摆动涡旋件32的油供给槽90由圆弧形状构成的情况进行了说明,但并不限定于该形状,只要是朝向旋转方向(箭头R方向)延伸的形状即可。换言之,只要油供给槽90中的从油流入部91至油流出部93为止的润滑油的流动被摆动涡旋件32的旋转轨道妨碍即可,流通部92例如也可以是直线形状、椭圆形状或多边形状等任何形状。另外,在变形例1中,对设置有2个油供给槽90以及供油孔24a的情况进行了例示,但也可以设置有3个以上的多个。
并且,在图3中,对油供给槽90与第2十字键槽324相通、润滑油经由第2十字键槽324供给至油供给槽90的情况进行了例示,但只要形成有向油供给槽90供给润滑油的路径即可,并不限定于该形状。
实施方式2.
以下,对实施方式2进行说明。图7是本发明的实施方式2所涉及的涡旋压缩机100的纵向简要剖视图。图8是本发明的实施方式2所涉及的涡旋压缩机100的主框架2、摆动涡旋件32等的分解立体图。图9是图7的单点划线的区域的放大图。其中,图7的涡旋压缩机100是在曲轴6的中心轴相对于地面大致垂直的状态下使用的所谓卧式涡旋压缩机。
涡旋压缩机100具备外壳1、主框架2、压缩机构部3、驱动机构部4、副框架5、曲轴6、衬套7以及供电部8。以下,以主框架2为基准,将设置有压缩机构部3的一侧(上侧)定义成一端侧U、将设置有驱动机构部4的一侧(下侧)定义成另一端侧L来进行说明。
外壳1是由金属等导电性部件构成的两端被封闭的筒状的壳体,具备主外壳11、上外壳12以及下外壳13。主外壳11呈圆筒状,在其侧壁通过焊接等连接有吸入管14。吸入管14是将制冷剂导入至外壳1内的管,与主外壳11内连通。上外壳12是呈大致半球状的第1外壳,其侧壁的一部分在主外壳11的上端部通过焊接等而连接,覆盖主外壳11的上侧的开口。在上外壳12的上部通过焊接等连接有排出管15。排出管15是将制冷剂向外壳1外排出的管,与主外壳11的内部空间连通。下外壳13是呈大致半球状的第2外壳,其侧壁的一部分在主外壳11的下端部经由连结外壳16并通过焊接等而连接,覆盖主外壳11的下侧的开口。其中,外壳1被具备多个螺孔的固定台17支承。在固定台17形成有多个螺孔,通过向这些螺孔拧入螺钉,能够将涡旋压缩机固定于室外机的壳体等其他部件。
主框架2是形成有空洞的中空的金属制的框架,设置于外壳1的内部。主框架2具备主体部21、主轴承部22以及返油管23。主体部21被固定于主外壳11的一端侧U的内壁面,在主体部21的中央沿外壳1的长度方向形成有收纳空间211。收纳空间211成为一端侧U开口并且朝向另一端侧L空间变窄的阶梯差状。在主体部21的一端侧U,以包围收纳空间211的方式形成有环状的平坦面212。在平坦面212配置有由阀钢等钢板类材料构成的环状的止推板24。因此,在本实施方式中,止推板24作为止推轴承发挥功能。另外,在平坦面212的不与外端侧的止推板24重叠的位置形成有吸入端口213。吸入端口213是在主体部21的上下方向、即在上外壳12侧与下外壳13侧贯通的空间。吸入端口213并不局限于一个,也可以形成有多个。
在主框架2的比平坦面212靠另一端侧L的阶梯差部分形成有十字滑环收纳部214。在十字滑环收纳部214形成有第1十字键槽215。第1十字键槽215形成为外端侧的一部分削掉平坦面212的内端侧。因此,在从一端侧U观察主框架2时,第1十字键槽215的一部分与止推板24重叠。第1十字键槽215形成为一对对置。主轴承部22与主体部21的另一端侧L连续形成,在主轴承部22的内部形成有轴孔221。轴孔221在主轴承部22的上下方向贯通,其一端侧U与收纳空间211连通。返油管23是用于将存积于收纳空间211的润滑油返回至下外壳13的内侧的储油部的管,被插入固定于形成为内外贯通主框架2的排油孔。
润滑油例如是包含酯类合成油的冷冻机油。润滑油被储存于外壳1的下部即下外壳13,被后述的油泵52汲取而通过曲轴6内的通油路63,来实现压缩机构部3等机械式接触的零件彼此的磨损减少、滑动部的温度调节、改善密封性。作为润滑油,优选润滑特性、电绝缘性、稳定性、制冷剂溶解性、低温流动性等优良并且适度粘度的油。
压缩机构部3是压缩制冷剂的压缩机构。压缩机构部3是具备固定涡旋件31与摆动涡旋件32的涡旋压缩机构。固定涡旋件31由铸铁等金属构成,具备第1基板311与第1涡旋体312。第1基板311呈圆盘状,在其中央以在上下方向贯通的方式形成有排出口313。第1基板311固定于主外壳11。第1涡旋体312以从第1基板311的另一端侧L的面突出的方式形成涡旋状的壁,其前端向另一端侧L突出。摆动涡旋件32由铝等金属构成,具备第2基板321、第2涡旋体322、筒状部323以及第2十字键槽324。第2基板321呈圆盘状,该圆盘状具备:形成有第1涡旋体312的一方的面、外周区域的至少一部分成为滑动面3211的另一方的面、以及位于径向的最外部并将一方的面与另一方的面连接的侧面3212,该滑动面3211以能够在止推板24滑动的方式被支承(支撑)于主框架2。第2基板321被配置于固定涡旋件31与主框架2之间,相对于主外壳11的内周面具有空隙。第2涡旋体322以从第2基板321的一方的面突出的方式形成涡旋状的壁,其前端向一端侧U突出。其中,在固定涡旋件31的第1涡旋体312与摆动涡旋件32的第2涡旋体322的前端部设置有用于抑制制冷剂的泄漏的密封部件。筒状部323是形成为从第2基板321的另一方的面的大致中央向另一端侧L突出的圆筒状的突起(boss)。在筒状部323的内周面,以其中心轴与曲轴6的中心轴平行的方式设置有将后述的滑动件71支承为旋转自如的摆动轴承、即所谓的轴颈轴承。第2十字键槽324是形成于第2基板321的另一方的面的长圆形状的槽。第2十字键槽324被设置为一对对置。将一对第2十字键槽324连结的线被设置为与将一对第1十字键槽215连结的线正交。
在主框架2的十字滑环收纳部214设置有十字滑环33。十字滑环33具备环状部331、第1键部332以及第2键部333。环状部331为环状。第1键部332以一对对置的方式形成于环状部331的另一端侧L的面,被收纳于主框架2的一对第1十字键槽215。第2键部333以一对对置的方式形成于环状部331的一端侧U的面,被收纳于摆动涡旋件32的一对第2十字键槽324。在摆动涡旋件32因曲轴6的旋转而公转回旋时,第1键部332在第1十字键槽215滑动,第2键部333在第2十字键槽324滑动,由此十字滑环33防止摆动涡旋件32进行自转。
通过使这些固定涡旋件31的第1涡旋体312与摆动涡旋件32的第2涡旋体322相互啮合而形成压缩室34。由于压缩室34是容积随着在径向上从外侧朝向内侧而缩小的压缩室,所以通过从涡旋体的外端侧获取制冷剂并使之向中央侧移动,由此被逐渐压缩。压缩室34在固定涡旋件31的中央部与排出口313连通。在固定涡旋件31的一端侧U的面设置有具有排出孔351的消音器35并且设置有排出阀36,该排出阀36按规定开闭排出孔351,防止制冷剂的倒流。
制冷剂例如由组成中具有碳双键的卤代烃、不具有碳双键的卤代烃、烃或者包含它们的混合物构成。具有碳双键的卤代烃是臭氧层破坏系数为零的HFC制冷剂、氟利昂类低GWP制冷剂。作为低GWP制冷剂,例如存在HFO制冷剂,可例示化学式用C3H2F4表示的HFO1234yf、HFO1234ze、HFO1243zf等四氟丙烯。不具有碳双键的卤代烃可例示混合有用CH2F2表示的R32(二氟甲烷)、R41等的制冷剂。烃可例示作为自然制冷剂的丙烷、丙烯等。混合物可例示向HFO1234yf、HFO1234ze、HFO1243zf等混合了R32、R41等的混合制冷剂。
驱动机构部4被设置于外壳1内部的主框架2的另一端侧L。驱动机构部4具备定子41与转子42。定子41例如是对层叠多个电磁钢板而成的铁心隔着绝缘层卷绕绕线而成的定子,形成为环状。定子41通过热压配合等被固定支承于主外壳11内部。转子42是在层叠多个电磁钢板而成的铁心的内部内置永磁铁并且在中央具有沿上下方向贯通的贯通孔的圆筒状的转子,被配置于定子41的内部空间。
副框架5是金属制的框架,在外壳1内部的内部被设置于驱动机构部4的另一端侧L。副框架5通过热压配合或者焊接等被固定支承于主外壳11的另一端侧L的内周面。副框架5具备副轴承部51与油泵52。副轴承部51是设置于副框架5的中央部上侧的滚珠轴承,在中央具有沿上下方向贯通的孔。油泵52被设置于副框架5的中央部下侧,并配置为至少一部分浸渍在储存于外壳1的储油部的润滑油。
曲轴6是长条的金属制的棒状部件,设置于外壳1的内部。曲轴6具备主轴部61、偏芯轴部62以及通油路63。主轴部61是构成曲轴6的主要部分的轴,被配置为其中心轴与主外壳11的中心轴一致。主轴部61在其外表面接触固定有转子42。偏芯轴部62以其中心轴相对于主轴部61的中心轴偏芯的方式设置于主轴部61的一端侧U。通油路63以沿上下贯通的方式设置于主轴部61以及偏芯轴部62的内部。对于该曲轴6而言,主轴部61的一端侧U被插入至主框架2的主轴承部22内,另一端侧L被插入固定于副框架5的副轴承部51。由此,偏芯轴部62被配置于筒状部323的筒内,转子42被配置成其外周面与定子41的内周面保证规定的间隙。另外,为了抵消因摆动涡旋件32的摆动引起的不平衡,在主轴部61的一端侧U设置有第1平衡配重64,在另一端侧L设置有第2平衡配重65。
衬套7由铁等金属构成,是将摆动涡旋件32与曲轴6连接的连接部件。在本实施方式中,衬套7由2个零件构成,具备滑动件71与平衡件72。滑动件71是形成有凸缘的筒状的部件,分别嵌入至偏芯轴部62以及筒状部323。如图8所示,平衡件72是具备从一端侧U观察的形状呈大致C状的配重部721的甜甜圈状的部件,为了抵消摆动涡旋件32的离心力而设置为相对于旋转中心偏芯。平衡件72例如通过热压配合等方法被嵌合于滑动件71的凸缘。
供电部8是向涡旋压缩机供电的供电部件,形成于外壳1的主外壳11的外周面。供电部8具备罩81、供电端子82以及配线83。罩81是有底开口的罩部件。供电端子82由金属部件构成,一方设置于罩81的内部,另一方设置于外壳1的内部。配线83的一方与供电端子82连接,另一方与定子41连接。
接下来,参照图9以及图10对外壳1与压缩机构部3的关系进一步详细进行说明。图10是图9的双点划线的区域的放大图。
如图10所示,外壳1具有:第1内壁面111;第1突出部112,从第1内壁面111突出,对固定涡旋件31进行定位;以及第1定位面113,在第1突出部112中朝向上外壳12侧。即,主外壳11具备内径朝向另一端侧L变大的阶梯状的部分。而且,固定涡旋件31以被第1定位面113定位的状态通过热压配合等固定于第1内壁面111。根据该构造,在主框架2不需要如以往那样用于对固定涡旋件31进行螺钉固定的壁。即,成为第2基板321的侧面3212与主外壳11的内壁面对置配置而不在摆动涡旋件32的第2基板321的侧面3212与主外壳11的内壁面之间夹设主框架2的壁的构造。因此,与以往相比能够扩宽主外壳11内的设置于固定涡旋件31的第1基板311与主框架2的止推轴承之间并供摆动涡旋件32配置的制冷剂获取空间37。另外,由于能够简化主框架2的构造,所以加工性良好,并且能够实现轻型化。
通过制冷剂获取空间37扩宽,能够获得各种优点。例如,在本实施方式那样的、配置有驱动机构部4的主外壳11内的空间以及制冷剂获取空间37的压力比制冷剂获取空间37的压力低的、所谓低压外壳构造中,由于摆动涡旋件32的第2基板321被压缩后的制冷剂的压力按压于止推板24,所以会产生滑动位置处的止推载荷。鉴于此,在涡旋体等保持现有设计不变的状态下,通过形成增大摆动涡旋件32的第2基板321以及止推板24的直径而增大滑动面积的构造,能减少止推载荷。因此,本实施方式的具备涡旋压缩机、冷凝器、膨胀阀以及蒸发器并使制冷剂循环的制冷循环装置即便在使用了因包含R32而导致施加于止推轴承的负担变大的高压制冷剂的情况下,也能够提高可靠性。
另外,如图9所示,构成为通过使上外壳12的外径小于主外壳11的一端侧来利用上外壳12与第1突出部112的第1定位面113夹着固定涡旋件31。由此,在制造时能够利用上外壳12将固定涡旋件31按压于第1定位面113,能够提高固定涡旋件31的定位精度。另外,能够抑制因在输送时或涡旋压缩机的驱动中可能产生的振动等引起的固定涡旋件31的上下方向的位置偏移。此外,若上外壳12的外壁面的至少一部分处于与主外壳11的内壁面内接的状态,则主外壳11与上外壳12的基于焊接等的固定强度提高,由于能够抑制固定涡旋件31的上下方向的位置偏移,所以更优选。
其中,主框架2也以被从外壳1的第2内壁面114突出的第2突出部115的第2定位面116定位的状态通过热压配合等固定于第2内壁面114。
图11是从上观察主框架2的图。在主框架2的平坦面212的外端部形成有向上外壳12方向突出的环状的突壁216。止推板24以覆盖第1十字键槽215的一部分的方式配置于突壁216的内侧的平坦面212。如图9所示,由于突壁216的从平坦面212起的高度h被设定得小于止推板24的厚度d,所以能够使摆动涡旋件32与止推板24滑动。其中,还能够通过调整止推板24的厚度d来将一方的涡旋件的基板与另一方的涡旋件的涡旋体的间隔亦即涡旋前端间隙设定为优选的范围。例如,止推板24的厚度d通常为0.5mm左右,但若使用厚度d为0.6mm左右的止推板,则能够缩小涡旋前端间隙,能够抑制制冷剂通过涡旋前端与基板的间隙而向相邻的压缩空间泄漏。
这里,在止推板24以及突壁216形成有凸部或者凹部,凸部与凹部卡合为能够抑制止推板24的旋转。这是因为:主框架2的平坦面212以及止推板24均为环状,从而存在止推板24伴随着摆动涡旋件32的摆动而相对于平坦面212进行旋转的情况,通过将凸部与凹部卡止能够抑制该旋转。在本实施方式中,凸部由形成为从突壁216向止推板24的方向突出的一对突起部217构成,凹部由形成于止推板24的外周部分的切口241构成,设置为将一对突起部217分别与切口241的对置的边卡止。此外,在主框架2的位于一对突起部217之间的部分配置有吸入端口213。即,由于在切口241部分配置吸入端口213,所以能够将制冷剂制获取至冷剂获取空间37而不会被止推板24遮挡。
接下来,对涡旋压缩机100的动作进行说明。若向供电部8的供电端子82通电,则在定子41与转子42产生转矩,伴随于此,曲轴6进行旋转。曲轴6的旋转经由偏芯轴部62以及衬套7传递至摆动涡旋件32。被传递了旋转驱动力的摆动涡旋件32由十字滑环33限制自转,相对于固定涡旋件31进行偏芯公转运动。此时,摆动涡旋件32的另一方的面与止推板24滑动。
伴随着摆动涡旋件32的摆动运动,从吸入管14吸入至外壳1的内部的制冷剂通过主框架2的吸入端口213到达制冷剂获取空间37,被获取至由固定涡旋件31与摆动涡旋件32形成的压缩室34。而且,伴随着摆动涡旋件32的偏芯公转运动,制冷剂一边从外周部向中心方向移动一边减少体积而被压缩。在摆动涡旋件32的偏芯公转运转时,摆动涡旋件32借助自身的离心力与衬套7一同沿径向移动,第2涡旋体322与第1涡旋体312的侧壁面彼此紧密接触。压缩后的制冷剂从固定涡旋件31的排出口313到达固定涡旋件31的排出孔351,对抗排出阀36而被排出至外壳1的外部。
此时,支承滑动面3211的主框架2承受因压缩室34内的制冷剂的压力而产生的对滑动面3211的载荷。另外,在第1平衡配重64与第2平衡配重65产生的离心力以及来自工作流体的载荷由主轴承部22以及副轴承部51承受。并且,低压室11a内的低压制冷剂气体与高压室12a内的高压制冷剂被固定涡旋件31以及主框架2分隔,保证了气密性。
另外,在涡旋压缩机100动作时,向部件彼此滑动的滑动部位供给润滑油。具体而言,储存于下外壳13的润滑油通过油泵52在通油路63中从主轴部61的下部向上侧流动,从主轴部61的上端向主轴部61与摆动涡旋件32的筒状部323之间供给。而且,润滑油对主轴部61与摆动涡旋件32的筒状部323的滑动部分进行润滑,并且向位于筒状部323的外周侧的空间的储油空间25流动。储油空间25的润滑油中的一部分润滑油被向第2十字键槽324供给。另一方面,剩余的一部分润滑油通过未图示的排油孔向主框架2的外侧排出并返回至下外壳13。
流入至压缩室34的润滑油与压缩室34的制冷剂混合。而且,在压缩室34中与制冷剂混合后的润滑油附着于第1涡旋体312以及第2涡旋体322的滑动部位,使压缩室34的气密性提高并且抑制磨损。
这样,为了润滑固定涡旋件31与摆动涡旋件32的润滑部位,润滑油经由止推板24以及摆动涡旋件32向压缩室34内流入。此时,在向压缩室34内流入的润滑油的供油量不足的情况下,会产生因磨损等引起的不良状况,在供油量过多的情况下,会招致作为涡旋压缩机100的性能降低。鉴于此,涡旋压缩机100具有向压缩室34供给适当供油量的润滑油的构造。
如图11所示,在载置于主框架2的止推板24形成有供油孔24a,供油孔24a与压缩室34(参照图7)相通。供油孔24a形成在和与后述的油流入部91相连的一对第2十字键槽324中的一方相反侧的另一方的附近。因此,在润滑油供给至供油孔24a时,润滑油存积在供油孔24a,然后,从供油孔24a向压缩室34供给润滑油。供油孔24a设置于止推板24的内周与外周之间,当摆动涡旋件32进行公转运动时在规定的旋转期间从摆动涡旋件32露出。在该露出期间从供油孔24a向压缩室34供给润滑油。该供油孔24a的形成位置能够根据需要而适当地设定。
如实施方式1中的图3所示,在滑动面3211形成有油供给槽90。油供给槽90具备油流入部91、油流通部92以及油流出部93。油流入部91是供润滑油流入的部位,例如与摆动涡旋件32侧的第2十字键槽324连接。而且,填充至第2十字键槽324内的润滑油向油流入部91流入。这里,在第2十字键槽324中,第2键部333进行往复运动。因此,与油流入部91相连的第2十字键槽324的空间通过第2键部333进行往复运动而扩宽或缩窄。当与油流入部91相连的第2十字键槽324的空间缩窄时,第2键部333发挥压送润滑油的泵功能,填充至第2十字键槽324内的润滑油向油流入部91流入。
油流通部92形成为一侧与油流入部91相通并从油流入部91朝向摆动涡旋件32的旋转方向(箭头R方向)延伸。这里,油流通部92例如形成为圆弧状,该圆弧形状具有沿着摆动涡旋件32的旋转轨道的形状。即,油流通部92在摆动涡旋件32的外周与内周之间形成为沿着周向的钝角的圆弧状。当摆动涡旋件32进行摆动运动时,反作用力相对变弱,在油流通部92中流动的润滑油向摆动运动的旋转方向(箭头R方向)的流动被抑制。
油流出部93与油流通部92的另一侧相通,使通过油流通部92的润滑油向供油孔24a流出。油流出部93例如被设置于圆弧形状的油流通部92的前端部分。换言之,油流出部93设置于比油流入部91靠旋转方向(箭头R方向)侧。而且,当油流出部93位于在和与油流入部91相连的一对第2十字键槽324中的一方相反侧的另一方的附近形成的供油孔24a上时,将在油流通部92中流通的润滑油向供油孔24a供给。这里,油供给槽90形成为在摆动涡旋件32进行1次旋转的摆动运动中的第1旋转期间,油流出部93位于供油孔24a上。
图12是表示在图7的涡旋压缩机100中摆动涡旋件32旋转时的供油孔24a与油供给槽90的位置关系的示意图。其中,在图12中,用旋转期间θ表示摆动涡旋件32的规定的旋转位置,示出了θ从0°至365°为止的1次旋转的期间的摆动涡旋件32每旋转45°的状态。首先,在旋转期间θ=0°~135°的第2旋转期间中,油供给槽90的油流出部93位于供油孔24a上。然而,油流通部92的一部分向中心侧摆动而与止推板24的内侧的储油空间25相连,经由油流通部92向供油孔24a供给的润滑油的量变少。例如,在第2旋转期间中,不向供油孔24a供给润滑油,不向压缩室34供给润滑油。例如,在第2旋转期间中,润滑油返回至储油空间25。
在旋转期间θ=135°~180°附近,供油孔24a从摆动涡旋件外周露出,供油孔24a与压缩室34相连。因此,在供油孔24a填充有油的情况下,填充至供油孔24a的油被作为润滑油被供给至压缩室34。
在旋转期间θ=180°~315°的第1旋转期间中,油流通部92全部位于止推板24上而不与储油空间25相连,经由第2十字键槽324流入至油流入部91的润滑油在油流通部92中流动。另外,由于此时在油流通部92中移动的润滑油的移动方向与摆动涡旋件32的旋转方向大致一致,所以相对于润滑油的移动反作用力变弱,相对地抑制油朝向油流出部93的流动的输送作用。而且,在旋转期间θ=315°附近,油供给槽90的油流出部93再次位于供油孔24a上,油流出部93与供油孔24a相连,在润滑油通过油流通部92达到油流出部93的情况下,从油流出部93向供油孔24a填充润滑油。
这样,在摆动涡旋件32进行1次旋转的期间中存在向供油孔24a供给润滑油的第1旋转期间、润滑油变得难以从油供给槽90供给至供油孔24a的第2旋转期间以及润滑油经由供油孔24a供给至压缩室34的第3旋转期间。因此,在1次旋转中间歇地向供油孔24a供给润滑油。并且,在润滑油从油供给槽90供给至供油孔24a的第1旋转期间中,润滑油是否向油流出部93侧流动并供给至供油孔24a取决于摆动涡旋件32的旋转速度。
在涡旋压缩机100的低速旋转时,摆动涡旋件32进行1次旋转所需的时间比高速旋转时长。因此,经由摆动涡旋件32的油供给槽90向止推板24的供油孔24a输送油的时间充分存在,且摆动涡旋件32的旋转速度较慢。因此,因摆动涡旋件32的旋转轨道带来的妨碍油供给槽90(油流通部92)内的油的流动的效果较低,经由摆动涡旋件32的油供给槽90向止推板24的供油孔24a供给油。
另一方面,在涡旋压缩机100的高速旋转时,摆动涡旋件32进行1次旋转所需的时间比低速旋转时短。即,在高速旋转时的θ=180°~315°时,从油流入部91至油流通部92的流路形成于止推板24上,润滑油从油流通部92朝向油流出部93。然而,相对于高速旋转时的摆动涡旋件32的摆动,油流通部92内的润滑油无法充分取得到达油流出部93为止的移动时间,油流通部92内的到达油流出部93为止的润滑油的移动被限制。而且,若θ=0°,则从油流入部91至油流通部92的流路来到比止推板24的内径靠内侧的位置,由于润滑油从油流通部92向储油空间25落下,所以润滑油的供给量不增加。因此,经由摆动涡旋件32的油供给槽90向止推板24的供油孔24a供给油的时间不充分,且涡旋件的旋转速度较快。因此,因摆动涡旋件32的旋转轨道带来的妨碍油供给槽90(油流通部92)内的油的流动的效果较高,抑制油经由摆动涡旋件32的油供给槽90向止推板24的供油孔24a的供给。
这样,由于通过在油供给槽90形成沿摆动涡旋件32的旋转方向延伸的油流通部92,既确保低速旋转时的所需供油量又防止高速旋转时的供油量的增加且能够调整油上升量,所以能够实现制冷能力的提高以及性能的提高。这里,在实施方式2中,固定涡旋件31被固定于外壳1。由此,摆动涡旋件32能够大型化。对于大型化的摆动涡旋件32而言,摆动动作的稳定性成为课题。在摆动涡旋件32的滑动中起作用的润滑油的供油量与摆动涡旋件32的摆动动作相关。鉴于此,通过采用本发明的既确保低速旋转时的所需供油量又防止高速旋转时的供油量的增加且能够调整油上升量的结构,能够使从低速旋转时至高速旋转时为止的油上升量最佳化,摆动涡旋件32的摆动动作能够稳定化。即,当如以往那样在摆动涡旋件32的滑动面3211设置有油供给孔并且在止推板24设置有供油孔的情况下,能够使在涡旋压缩机的低速旋转时因滑动性改善以及密封性提高引起的制冷剂泄漏损失减少。然而,以往由于旋转速度越大则供油量越增加,所以在高速旋转时供油量过大。其结果是,在高速旋转时油上升量增加,招致制冷能力降低以及性能降低。
另一方面,在上述的涡旋压缩机100中,供油孔24a与油供给槽90被配置为位置在摆动涡旋件32进行1次旋转的旋转期间中的规定的旋转期间重复,成为在该位置重复的第1旋转期间中摆动涡旋件32的旋转轨道也以妨碍油供给槽90内的油的流动的方式发挥反作用力变弱的效果的结构。因此,在高速旋转时不会过度向压缩机构部3供给润滑油,即便摆动涡旋件32大型化也能够适当地调整油上升量。
并且,当形成为油供给槽90的油流出部93在摆动涡旋件32进行摆动运动时的第1旋转期间中位于供油孔24a上的情况下,由于在低速旋转时能够从油供给槽90向供油孔24a供给润滑油,所以即便摆动涡旋件32大型化,也能够防止在低速旋转时润滑油不足。
另外,如实施方式1的图3所示,在油流通部92形成为圆弧状、特别是沿着摆动涡旋件32的旋转轨道形成的情况下,对润滑油作用有反作用力变弱的效果,能够更高效地限制油流通部92内的润滑油的移动。
参照图13对本实施方式的涡旋压缩机100的制造方法、特别是主外壳11的加工与固定涡旋件31等的配置进一步详细进行说明。图13是用于对主外壳的一种制造方法进行说明的图。其中,图13图示为容易理解主外壳11的一个壁的剖面,与实际的尺寸、厚度不同。
首先,从图13的(a)那样的主外壳11的一端侧U插入切削用的刷子(brush)等,在厚度方向上对内壁面切削加工规定的深度,如图13的(b)那样形成基于第2内壁面114以及第2突出部115的阶梯差。主外壳11的厚度例如是4~6mm,突出部的高度、即切削加工的切削深度例如为0.3mm左右。接下来,在从第2突出部115向上外壳12的方向远离了规定距离的第2内壁面114中,利用切削用的刷子等在厚度方向上对内壁面切削加工了规定的深度,从而如图13的(c)那样形成基于第1内壁面111以及第1突出部112的阶梯差。因此,第1内壁面111的内径r1大于第2内壁面114的内径r2。另外,第1突出部112形成于比第2突出部115靠上外壳12的方向,其内壁面成为兼作第2内壁面114的结构。此外,也可以在形成了第1突出部112之后形成第2突出部115。
另外,在图13的(b)、(c)的切削加工之后,通过利用菱形嵌件等对第1突出部112中的与第1内壁面111的连接部分(第1定位面113的第1内壁面111侧)、以及第2突出部115中的与第2内壁面114的连接部分(第2定位面116的第2内壁面114侧)进行外径加工,来分别形成向下外壳13的方向凹陷的形状的凹部1131、1161。凹部1131、1161是将因切削加工而容易在上述连接部分产生的曲面除去的所谓的凹陷。即,若进行切削加工,则第1内壁面111与第1定位面113的连接部分不为直角,容易形成圆角。若在该部分形成圆角,则即便将固定涡旋件31配置于第1突出部112,也不与第1定位面113接触而浮起,定位的精度变低。与此相对,通过形成凹部1131,由于固定涡旋件31与第1定位面113可靠地接触,所以能够提高定位精度。关于凹部1161也同样,能够提高主框架2的定位精度。其中,由于通过使凹部1131、1161形成为向下外壳13的方向凹陷的形状,与沿主外壳的径向形成凹部的情况相比,能够抑制主外壳11的壁厚减少,所以能够抑制强度的降低。
接下来,从如上述那样形成的主外壳11的一端侧U插入主框架2。主框架2以面与第2突出部115的第2定位面116接触,可进行高度方向的定位。在该状态下,通过热压配合或电弧点焊等将主框架2固定于第2内壁面114。而且,在向主框架2的轴孔221插入了曲轴6之后,对偏芯轴部62安装衬套7,进而配置十字滑环33、摆动涡旋件32等。
接下来,从主外壳11的一端侧U插入固定涡旋件31。固定涡旋件31以面与第1突出部112的第1定位面113接触,被在高度方向上定位。此外,在本实施方式中,由于不存在进行固定涡旋件31的周向的定位的如现有的螺钉那样的部件,所以存在如下担忧:固定涡旋件31相对于摆动涡旋件32能够旋转至将固定涡旋件31固定于第1内壁面111为止,第1涡旋体312与第2涡旋体322的位置关系偏移而按每个涡旋压缩机的产品产生压缩偏差、压缩不良。鉴于此,在使固定涡旋件31旋转而将相位调整为第1涡旋体312相对于摆动涡旋件32的第2涡旋体322的位置关系成为规定之后,通过热压配合或电弧点焊等将固定涡旋件31固定于第1内壁面111。
最后,在从主外壳11的一端侧U插入上外壳12之后,通过焊接、电弧点焊等将主外壳11与上外壳12固定。此时,通过利用上外壳12将固定涡旋件31插入为推压于第1定位面113,且维持该状态而将固定涡旋件31固定于主外壳11,来抑制每个涡旋压缩机的制冷剂获取空间37的高度的偏差,提高位置精度并且抑制固定涡旋件31在涡旋压缩机的驱动时沿上下方向偏移。其中,由于第1突出部112只要至少能够实现固定涡旋件31在制造上的定位即可,所以在将固定涡旋件31向第1内壁面111固定后,固定涡旋件31与第1定位面113接触并不是必须的。关于主框架2与第2突出部115的关系也同样。
通过以上那样的制造方法,能够既与以往那样利用螺钉等将主框架2与固定涡旋件31连接的方法等同地实现主框架2、固定涡旋件31以及摆动涡旋件32的位置精度,又扩大制冷剂获取空间37。另外,由于不使用螺钉等,所以能够使制造容易化。
在本实施方式中,具备:主框架2,将摆动涡旋件32保持为滑动自如;固定涡旋件31,与摆动涡旋件32一同形成压缩室34;以及外壳1,收纳固定涡旋件31,外壳1具有第1内壁面111和从第1内壁面111突出并供固定涡旋件31定位的第1突出部112,由于固定涡旋件31被固定于第1内壁面111,所以成为位于摆动涡旋件32的径向的最外部的侧面3212与外壳1的内壁面对置、主框架2不夹设在第2基板321的侧面3212与主外壳11的内壁面之间的构造。因此,不将用于对固定涡旋件31进行固定的周壁形成于主框架2,能够向外壳1内配置固定涡旋件31,能够扩大配置摆动涡旋件32的制冷剂获取空间37。由此,例如通过增大摆动涡旋件32的第2基板321以及止推板24的直径来增大滑动面积,能够减少因止推载荷引起的面压。另外,由于不需要用于将固定涡旋件31固定于主框架2的壁,所以能够缩短主框架2的加工时间,并且还能够实现轻型化。
外壳1还具有第2内壁面114和从第2内壁面114突出并被定位于主框架2的第2突出部115,主框架2被固定于第2内壁面114。因此,固定涡旋件31和主框架2均能够在一系列的制造工序中利用同样的方法固定于外壳1,能够使制造容易。
第2内壁面114形成于第1突出部112的内壁面。即,第1突出部112的内壁面兼作第2内壁面114。因此,能够以很少的工序形成第1突出部112以及第2突出部115。另外,第1内壁面111的内径r1形成得大于第2内壁面114的内径r2,外壳1具备两端开口的主外壳11、覆盖主外壳11的一端侧的开口的上外壳12、以及覆盖主外壳11的另一端侧的开口的下外壳13,在第1突出部112的上外壳12的一侧形成有定位固定涡旋件31的第1定位面113,形成有第1定位面113,在第2突出部115的上外壳12的一侧形成有定位主框架2的第2定位面116。因此,由于能够将固定涡旋件31以及主框架2利用同样的方法固定于主外壳11,所以能够使组装容易。
另外,第1定位面113形成在比与主框架2滑动的摆动涡旋件32的滑动面3211靠上外壳12的方向,第2定位面116形成在比滑动面3211靠下外壳13的方向。因此,由于在将主框架2从一端侧U插入固定于主外壳11之后,能够保持主外壳11的体式不变地依次插入固定摆动涡旋件32、固定涡旋件31,所以能够使组装容易。
在第1突出部112中的与第1内壁面111的连接部分以及第2突出部115中的与第2内壁面114的连接部分向下外壳的方向形成有凹部1131、1161。因此,能够良好地保持第1定位面113与固定涡旋件31的接触以及第2定位面116与主框架2的接触,能够提高定位精度。
上外壳12的外径小于主外壳11的一端侧的内径,上外壳12与第1突出部112夹着固定涡旋件31。因此,能够将固定涡旋件31按压为使之与第1定位面113可靠地接触。另外,能够抑制固定涡旋件31相对于主外壳11的上下方向的移动。
主框架2在与摆动涡旋件32对置的平坦面212具有与滑动面3211滑动的止推板24,在主框架2的平坦面212的外端部形成有向上外壳12的方向突出的突壁216,突壁216从平坦面212起的高度h小于止推板24的厚度d。因此,摆动涡旋件32不与主框架2干涉,能够使之在止推板24滑动。
另外,在止推板24以及突壁216形成有凸部或者凹部,凸部与凹部卡合为能够抑制止推板的旋转。凸部是形成为从突壁216向止推板24的方向突出的一对突起部217,凹部是形成于止推板的外周部分的切口241,一对突起部217设置于切口241。因此,能够抑制止推板24相对于主框架2的平坦面212进行旋转。另外,在框架的一对突起部217之间,以向上外壳12的方向与下外壳13的方向贯通的方式形成有吸入端口213。因此,能够抑制吸入端口213被止推板24封堵,能够向制冷剂获取空间37地供给制冷剂。
对于具备涡旋压缩机、冷凝器、膨胀阀以及蒸发器并使制冷剂循环的制冷循环装置而言,制冷剂例如可以使用包括R32等的高压制冷剂。在使用了包括R32等的高压制冷剂的情况下,施加于止推轴承的负担变大,但在本实施方式中,由于能够增大摆动涡旋件32的第2基板321以及止推板24的直径,还增大滑动面积,所以能够减少施加于止推轴承的负担,能够提高可靠性。
<变形例2>
图14是本发明的变形例2所涉及的涡旋压缩机100的剖视图,图15是图14的双点划线的区域的放大图。在以下的实施方式等中,对具有与图7~图13的涡旋压缩机100相同结构的部位标注相同附图标记并省略其说明。
在变形例2中,主外壳11A成为具备第1直管部117A、第2直管部118A以及连结部119A的带台阶形状。第1直管部117A设置于主外壳11A的一端侧U。第2直管部118A设置于比第1直管部117A靠另一端侧L,且其外径R2小于第1直管部117A的外径R1。连结部119A以外壁面从第2直管部118A朝向第1直管部117A扩径的方式变化,将第1直管部117A与第2直管部118A相连。
而且,从图15可知,第2内壁面114A的至少一部分形成于连结部119A的内壁面。即,连结部119A的外壁面是外径发生变化的形状,但内壁具有沿着曲轴6的中心轴的平整的面。特别是,第2内壁面114A形成为跨过第1直管部117A、第2直管部118A以及连结部119A各自的内壁且为一个面。第2突出部115A从比该连结部19靠另一端侧L侧的第2内壁面114A突出,第2突出部115A的一端侧U形成有第2定位面116A,主外壳11A以被第2突出部115A定位的状态固定于第2内壁面114A。另外,第1内壁面111A形成于第1直管部117A的内壁面。
参照图16对本实施方式的涡旋压缩机100的主外壳11A的加工方法进一步详细进行说明。图16是用于对本发明的变形例2所涉及的主外壳的一种制造方法进行说明的图。其中,图16图示为容易理解主外壳11A的一个壁的剖面,与实际的尺寸、厚度不同。
首先,从形成为如16的(a)那样的圆筒状的主外壳11A的一端侧U插入冲压机,通过对主外壳11A进行冲压加工等而如图16的(b)那样形成为具备第1直管部117A、第2直管部118A以及连结部119A的带台阶形状。接下来,从主外壳11A的一端侧U插入切削用的刷子等,在厚度方向上对连结部119A以及第2直管部118A的一部分的内壁面进行切削加工,形成基于第2内壁面114A以及第2突出部115A的阶梯差。这里,通过不切削第1直管部117A,来使切削后的连结部119A以及第2直管部118A的内径r3小于第1直管部117A的内径r4。接下来,利用切削用的刷子等从主外壳11A的一端侧U在厚度方向上对第1直管部117A的内壁面切削加工规定的深度,从而形成基于第1内壁面111A以及第1突出部112A的阶梯差。而且,与本实施方式同样,在形成了凹部1131A、1161A等之后,依次配置主框架2、固定涡旋件31等。在该制造方法中,由于为了在内壁面形成2个阶梯差的切削能够在第1直管部117A和第2直管部118A以及连结部119A独立地进行,所以主外壳11A的切削量仅为由图16的(c)的虚线表示的范围,能够缩短切削的时间。另外,能够使第1内壁面111A处的第1直管部117A部分的厚度与第2内壁面114A处的第2直管部118A部分的厚度为同等程度,能够抑制因切削而导致主外壳11A的厚度局部变薄。
此外,在制作第2内壁面114A时,可以以使切削部分的内壁面的内径r3与第1直管部117A的内壁面的内径r4大致相同的方式进行切削。即,可以通过使第1直管部117A、第2直管部118A以及连结部119A各自的内壁面为一个面来形成第2内壁面114A。由于通过使这些面为一个面而阶梯差消失,所以能够顺畅地进行主框架2从主外壳11A的一端侧U的插入。当将连结部119A以及第2直管部118A的内壁面切削为与第1直管部117A的内壁面的内径r4大致相同在制造误差上困难的情况下,可以在切削连结部119A以及第2直管部118A的内壁面时通过还稍微切削第1直管部117A的内壁面来形成为一个面。
在该变形例中,主外壳11A具备:第1直管部117A;第2直管部118A,外径R2小于第1直管部117A的外径R1;以及连结部119A,将第1直管部117A与第2直管部118A连结,第2内壁面114A的至少一部分形成于连结部119A的内壁。因此,能够通过切削连结部119A的内壁面来形成第2突出部115A整体或者其一部分,与通常的圆筒形状的主外壳11A的情况相比,切削的量减少,能够使制造容易。
另外,第1内壁面111A形成于第1直管部117A的内壁,第2内壁面114A形成于第2直管部118A以及连结部119A的内壁。因此,能够通过切削第1直管部117A的一部分内壁面来形成第1突出部112A,通过切削连结部119A与第2直管部118A的一部分内壁面来形成第2突出部115A。因此,能够使为了形成第1突出部112A以及第2突出部115A而切削的深度为同等程度,能够抑制被切削的第1直管部117A的厚度过薄。另外,第2内壁面114A成为足够的长度,能够提高与主框架2的固定强度。此外,由于第2内壁面114A的内径r3小于第1直管部117A的内径r4,所以成为阶梯差状,但该阶梯差很小,并且连结部119A的内壁面的形状为锥状,因而在将主框架2从主外壳11A的一端侧U插入时不会因该阶梯差而抑制顺畅的插入。因此,为了形成第2内壁面114A而切削的量减少,并能够容易地进行制造。
<变形例3>
图17是本发明的变形例3所涉及的涡旋压缩机100的剖视图,图18是图17的双点划线的区域的放大图。
在变形例3中,上外壳12B的内径被设定得大于主外壳11B的一端侧的外径,固定涡旋件31B在被主外壳11B的一端侧U定位的状态下固定于上外壳12B的内壁面。即,由主外壳11B与上外壳12B形成阶梯差,上外壳12B的内壁面兼作第1内壁面111B,主外壳11B的一端侧U兼作第1突出部112B,主外壳11B的一端侧U的端面兼作第1定位面113B。因此,不需要为了形成第1突出部112B而对主外壳11B的内壁面进行切削等,能够使制造容易。此外,固定涡旋件31B能够通过螺纹固定于上外壳12B、或利用激光等与上外壳12B点焊、或螺纹固定于主外壳11B的一端侧U的端面等来进行固定。另外,若考虑将主外壳11B与上外壳12B焊接,则优选上外壳12B被设置为至少一部分内接于主外壳11B。
另外,如图18所示,在固定涡旋件31B的第1基板311B的外端部形成有向另一端侧L突出的突出壁314B。突出壁314B是用于进行固定涡旋件31B相对于主外壳11B的径向的定位的突片,被配置为其外壁面与主外壳11B的内壁面接触,且通过热压配合进行固定。由此,在将固定涡旋件31B配置于第1定位面113B时,能够抑制固定涡旋件31B相对于主外壳11B在径向偏移。
在该变形例中,通过上外壳12B的内径大于主外壳11B的一端侧的外径,第1定位面113B形成于主外壳11B的上外壳12B一侧的端部,由此不需要为了形成第1突出部112B而对主外壳11B的内壁面进行切削等,能够使制造容易。
<变形例4>
图19是本发明的变形例4所涉及的涡旋压缩机100的剖视图。
在变形例4中,将第1突出部112C形成为从第1内壁面111C突出的突起状,将固定涡旋件31C定位于该第1突出部112C。因此,能够容易地形成第1突出部112C。该第1突出部112C除了能够通过切削而形成于第1内壁面111C之外,还能够通过将预先形成的突起状的部件向内壁面粘接等来形成。另外,将第1定位面113C在第1突出部112C形成为锥状,并且在固定涡旋件31C的第1基板311C也形成倾斜面315C,利用倾斜面彼此进行接触。因此,能够提高固定涡旋件31C相对于主外壳11C的定位精度。
此外,本发明并不限定于上述实施方式所涉及的发明,在不脱离其主旨的范围内能够适当地变形。
例如,在上述实施方式中,对立式涡旋压缩机进行了说明,但也能够应用于卧式涡旋压缩机。此时,在卧式涡旋压缩机中也能够以主框架为基准,将设置有压缩机构部的一侧定义成一端侧、设置有驱动机构部的一侧定义成另一端侧来观察。另外,并不局限于低压外壳方式的涡旋压缩机,也能够应用于配置有驱动机构部的主外壳内的空间的压力比制冷剂获取空间的压力高的高压外壳方式的涡旋压缩机。在高压外壳方式中,由于止推轴承中的载荷较小,所以优选采用如后述的图13那样增大排气(push away)量的构造、如图14那样实现压缩机的小型化的构造。
主外壳11并不局限于圆筒状,也可以为多棱筒等。另外,在上述实施方式中,借助能够比以往扩宽主外壳11内的固定涡旋件31的第1基板311与主框架2的止推轴承之间的制冷剂获取空间37的效果,通过涡旋体等保持现有设计不变,将摆动涡旋件32的第2基板321以及止推板24的直径增大,来增大滑动面积,成为减少止推载荷的结构,但并不局限于此。
图20是本发明的变形例5所涉及的涡旋压缩机100的剖视图。例如,如图20那样使摆动涡旋件32D的第2基板321D大径化这一点与本实施方式相同,但还可以将固定涡旋件31D的第1涡旋体312D形成至第1基板311D的端部附近为止,并且将摆动涡旋件32D的第2涡旋体322D形成至第2基板321D的端部附近为止。由此,由于能够使涡旋件对制冷剂的最大获取量、即所谓的排气量增加,所以能够提高压缩比,能够提高涡旋压缩机的性能。此外,由于作为低GWP制冷剂的FO制冷剂、特别是HFO1234yf是密度低的制冷剂,所以优选增大排气量。因此,通过与图13的结构组合,能够抑制尺寸增加并实现性能高的涡旋压缩机。
此外,在增大了摆动涡旋件32D的第2涡旋体322D、第2基板321D的情况下,因加重等而使得摆动涡旋件32D的基于摆动运动的离心力变大。因此,需要增大平衡件72D的配重部721D的体积或重量来抵消该离心力。与此相对,在本发明中,由于因在主框架2中除掉用于进行螺纹固定的壁而主框架2D的设计自由度也提高,所以能够将主框架2D的主体部21D的收纳空间211D确保得大。由于通过增大收纳空间211D,能够使用具有体积大的配重部721D的平衡件72D,所以能够抵消因加重等而变大的摆动涡旋件32D的离心力来减少作用于摆动涡旋件32的第2涡旋体322的径向的载荷。因此,能够提高摆动涡旋件32的可靠性,并且能够减少摆动涡旋件32的第2涡旋体322与固定涡旋件31的第1涡旋体312之间的滑动损失。
由于是上述的构造,所以能够实现涡旋压缩机100的增速(高转速化)时的摆动涡旋件32的可靠性确保、和涡旋压缩机100的增速(高转速化)时的因涡旋高转速化引起的摆动涡旋件32的第2涡旋体322与固定涡旋件31的第1涡旋体312之间的滑动损失抑制,在确保可靠性与性能的同时实现涡旋压缩机100的增速(高转速化)带来的制冷能力的扩大。
不过,若使涡旋压缩机100增速(高转速化),则供油量过大,伴随着油上升量的增加而导致制冷能力降低以及性能降低。然而,由于具备油供给槽90,所以能够实现摆动涡旋件32的可靠性的确保、涡旋滑动损失的抑制、伴随于油上升量增加的制冷能力降低及性能降低的抑制,实现涡旋压缩机100的增速(高转速化)带来的制冷能力的扩大。
另外,由于是上述的构造,所以能够将摆动涡旋件32的止推滑动面(以及止推板24的径向宽度)设计得更大。由此,油流通部92的形状的设计自由度提高。例如,油流通部92能够形成为直线形状、椭圆形状、多边形形状等。另外,油供给槽90以及供油孔24a的个数的选择范围扩大。从它们的设计自由度考虑,更有效地发挥油供给槽90的效果。
图21是本发明的变形例6所涉及的涡旋压缩机100的剖视图。可以如图21那样,摆动涡旋件32的尺寸保持不变,外壳1E即主外壳11E、上外壳12E等使用比以往小的内径的结构。由此,能够实现排气量与以往等同且小型的涡旋压缩机。
第1突出部112以及第1定位面113只要能够高精度地定位固定涡旋件31即可,能够采用各种形状、制法。例如,由于第1突出部112只要能够定位固定涡旋件31即可,所以可以由形成于主外壳11的内壁面的至少2个位置以上的突起构成。另外,也可以通过从主外壳11的外侧进行敲击来形成第1突出部112。也可以通过在第1定位面113形成凸部并使之与形成于固定涡旋件31的凹部嵌合来抑制固定涡旋件31相对于主外壳11的旋转。
图22是本发明的变形例7所涉及的涡旋压缩机100的剖视图。形成于止推板24F以及突壁216F的凸部或者凹部可以如图22那样,在止推板24F以向突壁216F的方向突出的方式形成一对突起部242F,在突壁216F形成切口218F,在切口218F配置一对突起部242F。由此,与第1实施方式同样,能够抑制止推板24F的旋转。
止推板24并不局限于圆环状,也可以为C状,并在该止推板24被切开的部分配置开口面积大的吸入端口213。由此,能够扩大吸入端口213的面积。此时,若扩大吸入端口213的面积,则根据摆动涡旋件32的摆动的时机存在吸入端口213的一部分被摆动涡旋件32封堵的情况。该情况下,若在利用固定涡旋件31与摆动涡旋件32获取制冷剂的时机成为未利用摆动涡旋件32封堵吸入端口213的位置关系,则能够减少吸入端口213被封堵的影响。
止推板24不是必须的,也可以成为主框架2的平坦面212与摆动涡旋件32滑动的结构。
可以在主外壳11的内壁面在沿着曲轴6的中心轴的方向上形成凸部(或者凹部)、并在主框架2以及固定涡旋件31形成与该凸部(或者凹部)卡合的凹部(或者凸部)。由此,由于能够使固定涡旋件31的第1涡旋体312与摆动涡旋件32的第2涡旋体322的相位一致,所以能够省略使固定涡旋件31相对于摆动涡旋件32旋转来调整相位的工序。
实施方式3.
<制冷循环装置101>
图23是表示本发明的实施方式3所涉及的应用了涡旋压缩机100的制冷循环装置101的制冷剂回路图。
如图23所示,制冷循环装置101具备涡旋压缩机100、冷凝器102、膨胀阀103以及蒸发器104。将这些涡旋压缩机100、冷凝器102、膨胀阀103以及蒸发器104利用制冷剂配管连接来形成制冷循环回路。而且,从蒸发器104流出的制冷剂被吸入至涡旋压缩机100而成为高温高压。成为高温高压的制冷剂在冷凝器102中被冷凝而成为液体。成为液体的制冷剂被膨胀阀103减压而膨胀成为低温低压的气液二相,气液二相的制冷剂在蒸发器104中被热交换。
实施方式1、2的涡旋压缩机100能够应用于这样的制冷循环装置101。此外,作为制冷循环装置101,例如能够举出空调装置、制冷装置或者热水器等。
附图标记说明:
1、1E…外壳;2、2D…主框架;3…压缩机构部;4…驱动机构部;5…副框架;6…曲轴;7…衬套;8…供电部;11、11A、11B、11C、11E…主外壳;11a…低压室;12、12B、12E…上外壳;12a…高压室;13…下外壳;14…吸入管;15…排出管;16…连结外壳;17…固定台;19…连结部;21、21D…主体部;22…主轴承部;23…返油管;24、24F…止推板;24a…供油孔;25…储油空间;31、31B、31C、31D…固定涡旋件;32、32D…摆动涡旋件;33…十字滑环;34…压缩室;35…消音器;36…排出阀;37…制冷剂获取空间;38…排出孔;41…定子;42…转子;51…副轴承部;52…油泵;61…主轴部;62…偏芯轴部;63…通油路;64…第1平衡配重;65…第2平衡配重;71…滑动件;72、72D…平衡件;81…罩;82…供电端子;83…配线;90…油供给槽;91…油流入部;92…油流通部;93…油流出部;100…涡旋压缩机;101…制冷循环装置;102…冷凝器;103…膨胀阀;104…蒸发器;111、111A、111B、111C…第1内壁面;112、112A、112B、112C…第1突出部;113、113B、113C…第1定位面;114、114A…第2内壁面;115、115A…第2突出部;116、116A…第2定位面;117A…第1直管部;118A…第2直管部;119A…连结部;211、211D…收纳空间;212…平坦面;213…吸入端口;214…十字滑环收纳部;215…第1十字键槽;216、216F…突壁;217…突起部;218F…切口;221…轴孔;241…切口;242F…突起部;311、311B、311C、311D…第1基板;312、312D…第1涡旋体;313…排出端口;314B…突出壁;315C…倾斜面;316…密封件;321、321D…第2基板;322、322D…第2涡旋体;323…筒状部;324…第2十字键槽;325…密封件;331…环状部;332…第1键部;333…第2键部;351…排出孔;721、721D…配重部;1131、1131A…凹部;1161…凹部;1161A…凹部;3211…滑动面;3212…侧面。

Claims (29)

1.一种涡旋压缩机,具备:
固定涡旋件,具有固定侧涡旋体;
摆动涡旋件,具有与所述固定涡旋件的所述固定侧涡旋体组合的摆动侧涡旋体;以及
止推板,将所述摆动涡旋件的下表面支承为能够摆动,并在中心部具有开口部,
在所述止推板的内侧形成有储油空间,
在所述固定涡旋件与所述摆动涡旋件之间形成有用于将进行压缩的工作流体吸入的压缩室,
所述涡旋压缩机的特征在于,
所述摆动涡旋件具备设置在与所述止推板进行滑动的滑动面并被供给润滑油的油供给槽,
所述止推板具有从与所述摆动涡旋件进行滑动的面通向所述压缩室的供油孔,
所述油供给槽具备:
油流入部,供润滑油流入;
油流通部,一侧与所述油流入部相通,从所述油流入部向所述摆动涡旋件的旋转方向延伸;以及
油流出部,与所述油流通部的另一侧相通,在位于所述供油孔上时使通过了所述油流通部的润滑油向所述供油孔侧流出,
在所述摆动涡旋件进行摆动的1次旋转之中包括:所述油流通部位于所述止推板上而经由所述油流通部向所述供油孔供给润滑油的第1旋转期间、和所述油流通部位于所述储油空间上而经由所述油流通部向所述供油孔供给的润滑油的量变得比所述第1旋转期间少的第2旋转期间。
2.根据权利要求1所述的涡旋压缩机,其特征在于,
所述油供给槽的油流出部形成为在所述第1旋转期间中位于所述供油孔上。
3.根据权利要求1或2所述的涡旋压缩机,其特征在于,
所述油流通部形成为圆弧状。
4.根据权利要求3所述的涡旋压缩机,其特征在于,
所述油流通部形成为沿着所述摆动涡旋件的旋转轨道。
5.根据权利要求3或4所述的涡旋压缩机,其特征在于,
所述油流通部在所述摆动涡旋件的外周与内周之间形成为沿着周向的钝角的圆弧状。
6.根据权利要求1~5中任一项所述的涡旋压缩机,其特征在于,还具备:
框架,将所述摆动涡旋件保持为滑动自如;和
十字滑环,设置于所述框架与所述摆动涡旋件之间,限制所述摆动涡旋件的自转运动,
所述十字滑环具备向所述摆动涡旋件侧突出的十字键,
所述摆动涡旋件具有供所述十字键嵌入的十字键槽,
所述油流入部与所述十字键槽相通,供所述十字键槽内的润滑油流入。
7.根据权利要求6所述的涡旋压缩机,其特征在于,
所述十字键槽以相对于所述摆动涡旋件的规定的半径线对称的方式设置有一对,
所述供油孔形成在和与所述油流入部相连的所述一对十字键槽中的一方相反侧的另一方的附近。
8.根据权利要求1~7中任一项所述的涡旋压缩机,其特征在于,
所述止推板的所述供油孔以及所述摆动涡旋件的所述油供给槽分别设置有多个。
9.根据权利要求8所述的涡旋压缩机,其特征在于,
所述止推板的所述供油孔以及所述摆动涡旋件的所述油供给槽分别设置有2个。
10.根据权利要求9所述的涡旋压缩机,其特征在于,
所述止推板的所述供油孔以及所述摆动涡旋件的所述油供给槽以相对于所述止推板以及所述摆动涡旋件的规定的半径线对称的方式分别设置有2个。
11.根据权利要求1~10中任一项所述的涡旋压缩机,其特征在于,还具备:
框架,将所述摆动涡旋件保持为滑动自如;和
外壳,收纳所述框架以及所述固定涡旋件,
所述外壳具有第1内壁面和从所述第1内壁面突出并定位所述固定涡旋件的第1突出部,
所述固定涡旋件被固定于所述第1内壁面。
12.根据权利要求11所述的涡旋压缩机,其特征在于,
所述摆动涡旋件具备位于径向的最外部的侧面,所述侧面与所述外壳的内壁面对置。
13.根据权利要求11或12所述的涡旋压缩机,其特征在于,
所述外壳还具有第2内壁面和从所述第2内壁面突出并定位所述框架的第2突出部,
所述框架被固定于所述第2内壁面。
14.根据权利要求13所述的涡旋压缩机,其特征在于,
所述第2内壁面形成于所述第1突出部的内壁面。
15.根据权利要求13或14所述的涡旋压缩机,其特征在于,
所述第1内壁面的内径形成得大于所述第2内壁面的内径。
16.根据权利要求13所述的涡旋压缩机,其特征在于,
所述外壳具备:主外壳,两端开口;第1外壳,覆盖所述主外壳的一端侧的开口;以及第2外壳,覆盖所述主外壳的另一端侧的开口,
在所述第1突出部的所述第1外壳侧形成有定位所述固定涡旋件的第1定位面,
在所述第2突出部的所述第1外壳侧形成有定位所述框架的第2定位面。
17.根据权利要求16所述的涡旋压缩机,其特征在于,
所述第1定位面形成得比与所述框架进行滑动的所述摆动涡旋件的滑动面靠所述第1外壳的方向,
所述第2定位面形成得比所述滑动面靠所述第2外壳的方向。
18.根据权利要求13所述的涡旋压缩机,其特征在于,
所述主外壳具备:第1直管部;第2直管部,外径小于所述第1直管部的外径;以及连结部,将所述第1直管部与所述第2直管部连结,
所述第2内壁面的至少一部分形成于所述连结部的内壁。
19.根据权利要求18所述的涡旋压缩机,其特征在于,
所述第1内壁面形成于所述第1直管部的内壁,
所述第2内壁面形成于所述第2直管部的至少一部分以及所述连结部的内壁。
20.根据权利要求18或19所述的涡旋压缩机,其特征在于,
所述第2内壁面的内径形成得小于所述第1直管部的内径。
21.根据权利要求16~20中任一项所述的涡旋压缩机,其特征在于,
在所述第1突出部中的与所述第1内壁面的连接部分以及所述第2突出部中的与所述第2内壁面的连接部分的至少一方,沿所述第2外壳的方向形成有凹部。
22.根据权利要求16~21中任一项所述的涡旋压缩机,其特征在于,
所述第1外壳的外径形成得小于所述主外壳的所述一端侧的内径,
所述第1外壳与所述第1突出部夹着所述固定涡旋件。
23.根据权利要求16~21中任一项所述的涡旋压缩机,其特征在于,
所述第1外壳的内径形成得大于所述主外壳的所述一端侧的外径,
所述第1定位面形成于所述主外壳的所述第1外壳一侧的端部。
24.根据权利要求16所述的涡旋压缩机,其特征在于,
所述框架在与所述摆动涡旋件对置的平坦面具有与所述滑动面进行滑动的所述止推板,
在所述框架的所述平坦面的外端部形成有向所述第1外壳的方向突出的突壁,
所述突壁从所述平坦面起的高度小于所述止推板的厚度。
25.根据权利要求24所述的涡旋压缩机,其特征在于,
在所述止推板以及所述突壁形成有凸部或者凹部,
所述凸部与所述凹部卡合为能够抑制所述止推板的旋转。
26.根据权利要求25所述的涡旋压缩机,其特征在于,
所述凸部为一对突起部,
所述凹部为切口,
所述一对突起部设置于所述切口。
27.根据权利要求26所述的涡旋压缩机,其特征在于,
在所述框架中,在所述一对突起部之间的部分贯通形成有吸入端口。
28.一种制冷循环装置,其特征在于,
具备权利要求1~27中任一项所述的涡旋压缩机。
29.根据权利要求28所述的制冷循环装置,其特征在于,
所述制冷循环装置具备所述涡旋压缩机、冷凝器、膨胀阀以及蒸发器,并使制冷剂作为工作流体循环,
所述制冷剂包括R32或者HFO制冷剂。
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