CN112384699B - 涡旋式压缩机 - Google Patents

涡旋式压缩机 Download PDF

Info

Publication number
CN112384699B
CN112384699B CN201980044958.1A CN201980044958A CN112384699B CN 112384699 B CN112384699 B CN 112384699B CN 201980044958 A CN201980044958 A CN 201980044958A CN 112384699 B CN112384699 B CN 112384699B
Authority
CN
China
Prior art keywords
scroll
rotation
sliding sleeve
shaft
orbiting scroll
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201980044958.1A
Other languages
English (en)
Other versions
CN112384699A (zh
Inventor
上川隆司
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Samsung Electronics Co Ltd
Original Assignee
Samsung Electronics Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Samsung Electronics Co Ltd filed Critical Samsung Electronics Co Ltd
Publication of CN112384699A publication Critical patent/CN112384699A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN112384699B publication Critical patent/CN112384699B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C18/00—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids
    • F04C18/02—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids of arcuate-engagement type, i.e. with circular translatory movement of co-operating members, each member having the same number of teeth or tooth-equivalents
    • F04C18/0207—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids of arcuate-engagement type, i.e. with circular translatory movement of co-operating members, each member having the same number of teeth or tooth-equivalents both members having co-operating elements in spiral form
    • F04C18/0215—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids of arcuate-engagement type, i.e. with circular translatory movement of co-operating members, each member having the same number of teeth or tooth-equivalents both members having co-operating elements in spiral form where only one member is moving
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C18/00—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids
    • F04C18/02—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids of arcuate-engagement type, i.e. with circular translatory movement of co-operating members, each member having the same number of teeth or tooth-equivalents
    • F04C18/0207—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids of arcuate-engagement type, i.e. with circular translatory movement of co-operating members, each member having the same number of teeth or tooth-equivalents both members having co-operating elements in spiral form
    • F04C18/0246—Details concerning the involute wraps or their base, e.g. geometry
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C29/00—Component parts, details or accessories of pumps or pumping installations, not provided for in groups F04C18/00 - F04C28/00
    • F04C29/0021—Systems for the equilibration of forces acting on the pump
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C29/00—Component parts, details or accessories of pumps or pumping installations, not provided for in groups F04C18/00 - F04C28/00
    • F04C29/0042—Driving elements, brakes, couplings, transmissions specially adapted for pumps
    • F04C29/005—Means for transmitting movement from the prime mover to driven parts of the pump, e.g. clutches, couplings, transmissions
    • F04C29/0057—Means for transmitting movement from the prime mover to driven parts of the pump, e.g. clutches, couplings, transmissions for eccentric movement
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C29/00—Component parts, details or accessories of pumps or pumping installations, not provided for in groups F04C18/00 - F04C28/00
    • F04C29/12—Arrangements for admission or discharge of the working fluid, e.g. constructional features of the inlet or outlet
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C2210/00—Fluid
    • F04C2210/26—Refrigerants with particular properties, e.g. HFC-134a
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C2240/00—Components
    • F04C2240/80—Other components
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C2250/00—Geometry
    • F04C2250/10—Geometry of the inlet or outlet
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C2250/00—Geometry
    • F04C2250/20—Geometry of the rotor
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C2270/00—Control; Monitoring or safety arrangements
    • F04C2270/03—Torque
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C23/00—Combinations of two or more pumps, each being of rotary-piston or oscillating-piston type, specially adapted for elastic fluids; Pumping installations specially adapted for elastic fluids; Multi-stage pumps specially adapted for elastic fluids
    • F04C23/008—Hermetic pumps
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05B—INDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
    • F05B2210/00—Working fluid
    • F05B2210/10—Kind or type
    • F05B2210/14—Refrigerants with particular properties, e.g. HFC-134a

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Rotary Pumps (AREA)
  • Applications Or Details Of Rotary Compressors (AREA)

Abstract

一种涡旋式压缩机包括：定涡盘，固定在壳体内部；动涡盘，被构造为所述定涡盘接合地绕动；旋转轴，被构造为利用与距离主轴偏心的偏心轴支撑所述动涡盘而使所述动涡盘绕动；以及滑套部分，安装在所述动涡盘的轴承与所述偏心轴之间，并且根据所述旋转轴的旋转速度，所述滑套部分被构造为通过使偏心度由于施加到所述动涡盘的气体负荷而改变来改变所述动涡盘施加到所述定涡盘的压力。

Description

涡旋式压缩机
技术领域
本公开涉及一种涡旋式压缩机。
背景技术
涡旋式压缩机如下操作。设置有定涡盘和围绕定涡盘绕动的动涡盘，并在定涡盘和动涡盘的面板的表面上分别形成螺旋形状的涡卷(wrap)，并且所述表面彼此面对。当涡卷彼此啮合时形成多个压缩室，并且具有滑动表面的滑套设置在驱动动涡盘的旋转轴的偏心轴中，滑动表面相对于压缩室中的气体的负荷方向具有预定角度。因此，当在压缩室中施加气体的负荷时，偏心轴的偏心度增大。
当涡旋式压缩机采用这样的结构：在压缩室中施加气体负荷时，不管动涡盘的旋转轴的旋转速度如何，动涡盘的偏心度都会增大，即，当动涡盘的旋转轴高速旋转时，存在动涡盘对定涡盘施加过大的压力的问题。
发明内容
技术问题
因此，本公开的一方面在于提供一种能够抑制动涡盘施加到定涡盘的过大的压力的涡旋式压缩机。
技术方案
根据本公开的一方面，一种涡旋式压缩机包括：定涡盘，固定在壳体内部；动涡盘，被构造为与所述定涡盘接合地绕动；旋转轴，被构造为利用与距离主轴偏心的偏心轴支撑所述动涡盘而使所述动涡盘绕动；以及滑套部分，安装在所述动涡盘的轴承与所述偏心轴之间，并且根据所述旋转轴的旋转速度，所述滑套部分被构造为通过使偏心度由于施加到所述动涡盘的气体负荷而改变来改变所述动涡盘施加到所述定涡盘的压力。
当所述旋转轴以高旋转速度旋转时，所述滑套部分可抑制所述动涡盘施加到所述定涡盘的压力，并且当所述旋转轴以低旋转速度旋转时，所述动涡盘可压紧所述定涡盘。
所述滑套部分可通过抑制所述动涡盘的在所述主轴中的偏心度来抑制所述动涡盘施加到所述定涡盘的压力。
所述滑套部分可包括：滑套，插设并结合到所述动涡盘的所述轴承；以及内衬套，安装在所述滑套与所述偏心轴之间，插设并结合到所述偏心轴。
所述滑套和所述内衬套的重心可处于相对于将所述主轴的中心连接到所述偏心轴的中心的直线在所述旋转轴的旋转方向上延迟的位置。
所述滑套和所述内衬套可分别包括第一滑动表面和第二滑动表面，并且所述第一滑动表面可与所述第二滑动表面接触，使得所述滑套根据所述内衬套的旋转而旋转。
所述偏心轴可包括止动件，所述止动件被构造为限制所述内衬套的旋转；并且所述内衬套可包括突起，所述突起被构造为通过与所述止动件接触来限制所述内衬套的旋转。
在所述滑套与所述内衬套之间可设置有间隙；并且所述滑套可相对于所述内衬套运动，使得所述第一滑动表面沿着所述第二滑动表面滑动所述间隙。
由所述动涡盘的所述轴承的旋转产生的第一转矩以及由所述滑套和所述内衬套上的离心力产生的第二转矩可施加到所述滑套和所述内衬套。
所述止动件可包括：第一止动件，被构造为限制所述内衬套的逆时针旋转；以及第二止动件，被构造为限制所述内衬套的顺时针旋转。
当所述旋转轴以低旋转速度旋转时，所述第一转矩可变得大于所述第二转矩，并且因此在将所述偏心轴的中心连接到所述滑套和所述内衬套的重心的直线相对于经过所述偏心轴的中心的水平线逆时针旋转45度的状态下，所述突起可与所述第一止动件接触，从而限制旋转。
在所述内衬套逆时针旋转45度的状态下，所述滑套可运动为使得通过施加到所述动涡盘的气体负荷，所述第一滑动表面沿着所述第二滑动表面在所述偏心度增大所沿的方向上滑动所述间隙。
当所述旋转轴以高旋转速度旋转时，所述第一转矩可变得小于所述第二转矩，并且因此在将所述偏心轴的中心连接到所述滑套和所述内衬套的重心的直线相对于经过所述偏心轴的中心的水平线顺时针旋转45度的状态下，所述突起可与所述第二止动件接触，从而限制旋转。
在所述内衬套顺时针旋转45度的状态下，所述滑套可运动为使得通过施加到所述动涡盘的气体负荷，所述第一滑动表面沿着所述第二滑动表面在所述偏心度减小所沿的方向上滑动所述间隙。
所述第一转矩可作为所述旋转轴的所述旋转速度的线性函数而变化，所述第二转矩可作为所述旋转轴的所述旋转速度的二次函数而变化。
有益效果
根据本公开的各种实施例，可抑制动涡盘施加到定涡盘的过大的压力。
附图说明
图1示出了根据本公开的实施例的涡旋式压缩机的轴向截面图；
图2示出了滑套部分的俯视图；
图3a示出了当旋转轴低速旋转时滑套部分的示图；
图3b示出了当旋转轴高速旋转时滑套部分的示图；
图4是示出当旋转轴的旋转速度变化时轴承转矩Tsh和离心转矩Tc变化的曲线图；
图5示出了滑套部分的第一修改示例的俯视图；以及
图6示出了滑套部分的第二修改示例的俯视图。
具体实施方式
下面论及的图1至图6以及用于描述本专利文件中的本公开的原理的各种实施例仅作为说明，并且不应以任何方式解释为限制本公开的范围。本领域技术人员将理解的是，本公开的原理可在任何适当布置的系统或装置中实现。
在下文中，将参照附图详细地描述本公开的实施例。
图1示出了根据本公开的实施例的涡旋式压缩机1的轴向截面图。
涡旋式压缩机1是广泛用于空调、冷冻机和热泵的压缩机。图1是在空调的制冷剂回路中使用的封闭涡旋式压缩机的纵向截面图。
涡旋式压缩机1包括：压缩部分10，被构造为压缩制冷剂；驱动马达20，被构造为驱动压缩部分10；以及壳体30，与被构造为容纳压缩部分10和驱动马达20的外壳对应。根据实施例，涡旋式压缩机1是驱动马达20的旋转轴23(稍后将描述)的轴向方向与重力方向一致的立式涡旋式压缩机。在下文中，旋转轴23的轴向方向将被称为“竖直方向”，并且基于图1的上侧可被称为“上侧”，基于图1的下侧被称为“下侧”。尽管作为示例描述了立式涡旋式压缩机，但本公开的实施例将适用于卧式涡旋式压缩机。
首先，将描述压缩部分10。
压缩部分10包括：定涡盘11，固定到壳体30；动涡盘12，通过与定涡盘11接合而绕动；框架13，固定到壳体30并且被构造为支撑定涡盘11；以及奥尔德姆环(Oldham ring)14，被构造为允许动涡盘12绕动而不使动涡盘12枢转。
定涡盘11包括：圆筒形部分111，具有圆筒形形状；端板112，被构造为覆盖圆筒形部分111的上侧中的开口；以及突起113，从圆筒形部分111的下端沿着径向向外方向延伸。此外，定涡盘11包括从端板112的下端向下延伸并且当从下方观察时具有螺旋形状的固定侧螺旋部分114。定涡盘11可利用诸如灰铁FC 250的铸铁形成。
圆筒形部分111在径向方向上设置有通孔111a。通孔111a可用作吸入口，吸入口被构造为将制冷剂吸入到由圆筒形部分111、端板112和动涡盘12围绕的空间中。
在竖直方向上的通孔112a形成在端板112的中央处。通孔112a可用作排放口，排放口被构造为从由端板112、固定侧螺旋部分114和动涡盘12围绕的空间排放制冷剂。
如上所述构造的定涡盘11通过穿过形成在突起113中的在竖直方向上的通孔的定位装置(诸如螺栓或定位销)固定到框架13。
动涡盘12包括：端板121，具有盘形形状；绕动侧螺旋部分122，从端板121的上端向上延伸并且当从上方观察时具有螺旋形状；圆筒形部分123，从端板121的下端向下延伸并且具有圆筒形形状。动涡盘12可利用FC材料或FCD材料形成。
绕动侧螺旋部分122是与定涡盘11的固定侧螺旋部分114啮合的螺旋主体。绕动侧螺旋部分122和定涡盘11的固定侧螺旋部分114放置在定涡盘11的圆筒形部分111和端板112与动涡盘12的端板121之间的空间中。绕动侧螺旋部分122和固定侧螺旋部分114形成压缩室15。因为绕动侧螺旋部分122围绕固定的固定侧螺旋部分114循环运动，所以压缩室15的容积减小并且压缩室15的制冷剂被压缩。换句话说，随着固定侧螺旋部分114与绕动侧螺旋部分122之间的内部空间朝向旋转中心减小，制冷剂被压缩。
稍后描述的旋转轴23的偏心轴232通过滑动轴承插设在圆筒形部分123中。如上所述，圆筒形部分123用作偏心轴232的轴承。
框架13包括：第一圆筒形部分131，具有圆筒形形状；以及第二圆筒形部分132，从第一圆筒形部分131的下端向下延伸并具有圆筒形形状。框架13的第一圆筒形部分131的外周表面固定到稍后描述的壳体30的中央壳体31。另外，稍后描述的驱动马达20的旋转轴23使用轴颈轴承(journal bearing)插设到第一圆筒形部分131和第二圆筒形部分132的内部中。如上所述，框架13还用作用于可旋转地支撑旋转轴23的轴承。
在第一圆筒形部分131的外周部分中，设置有从上端表面向上突出的突起131a。在突起131a中形成内螺纹，并且穿过定涡盘11的通孔的螺栓与形成在突起131a中的内螺纹结合。因此，定涡盘11被固定到框架13。
另外，第一圆筒形部分131设置有从上端表面向下凹入的第一凹入部分131b和第二凹入部分131c。在径向方向上，第一凹入部分131b形成在中央处，第二凹入部分131c形成在第一凹入部分131b与突起131a之间。动涡盘12的圆筒形部分123插设到第一凹入部分131b中。布置在框架13与动涡盘12之间以防止动涡盘12枢转的奥尔德姆环14布置在第二凹入部分131c中。
另外，在第一圆筒形部分131的外周部分形成从下部沿着竖直方向向上延伸的槽131d。此外，在第一圆筒形部分131中形成沿着径向方向形成以连通第一凹入部分131b和槽131d的内部的连通孔131e。
旋转轴23通过轴颈轴承插设并结合到第二圆筒形部分132的内周，并且第二圆筒形部分132用作用于可旋转地支撑旋转轴23的轴承。
在上述压缩部分10中，形成用于排放由定涡盘11和动涡盘12压缩的制冷剂的排放通道(未示出)。关于排放通道，一端连接到端板112的通孔112a，端板112的通孔112a被构造为从由定涡盘和动涡盘12围绕的空间排放制冷剂，并且另一端连接到低于壳体30中的框架13的空间。
接下来，将描述驱动马达20。
驱动马达20在压缩部分10下方固定到壳体30。
驱动马达20包括：定子21；转子22；旋转轴23，支撑转子22并相对于壳体30旋转；以及支撑构件24，可旋转地支撑旋转轴23。
定子21包括定子主体211和缠绕在定子主体211上的线圈212。
定子主体211是层叠有多个电工钢片的层叠主体，并且具有近似圆筒形的形状。定子主体211的外周表面的直径形成为大于稍后描述的壳体30的中央壳体31的内周表面的直径。定子主体211(定子21)被强制插设到中央壳体31。用于将定子主体211插设到中央壳体31的方法可采用热压配合法(shrink fitting method)或压装法(press fittingmethod)。
此外，定子主体211在面向转子22的外周的内侧部上具有沿着周向方向的多个齿(未示出)。线圈212布置在形成于相邻齿之间的狭槽(未示出)中。在根据实施例的定子21中，作为线圈212的示例，描述了线圈212插设到放置在多个相邻齿之间的狭槽中的集中绕组。
转子22是层叠有具有环形状的多个电工钢片的层叠主体，并且具有近似圆筒形的形状。转子22的内周表面的直径形成为小于旋转轴23的外周表面的直径。转子22被强制插设到旋转轴23。用于将转子22插设到旋转轴23的方法可采用压装法。转子22被固定到旋转轴23并与旋转轴23一起旋转。此外，将一个永磁体嵌在其中的转子作为转子22的示例描述。
转子22的外周表面的直径小于定子21的定子主体211的内周表面的直径，并且在转子22与定子21之间形成间隙。
旋转轴23包括：主轴231，转子22装配并结合到主轴231；以及偏心轴232，设置在主轴231的上部上并且具有距离主轴231的轴线偏心的轴线。
主轴231的下部由支撑构件24可旋转地支撑，主轴231的上部由压缩部分10的框架13可旋转地支撑。偏心轴232由动涡盘12的圆筒形部分123可旋转地支撑。
旋转轴23设置有沿着轴向方向穿过旋转轴23的通孔233。在旋转轴23中，形成将通孔233与支撑构件24的轴承连通的第一连通孔234、将通孔233与框架13的轴承连通的第二连通孔235以及将通孔233与圆筒形部分123的轴承连通的第三连通孔236。
支撑构件24包括：第一圆筒形部分241，具有圆筒形形状；以及第二圆筒形部分242，从第一圆筒形部分241的下端向下延伸并具有圆筒形形状。支撑构件24按照使得第一圆筒形部分241的外周表面被固定到稍后描述的壳体30的中央壳体31的内周表面的方式被固定到中央壳体31。另外，旋转轴23使用轴颈轴承插设到第一圆筒形部分241和第二圆筒形部分242的内部。如上所述，支撑构件24用作用于可旋转地支撑旋转轴23的轴承。
另外，在第一圆筒形部分241中，形成将第一圆筒形部分241之外的上空间与第一圆筒形部分241之外的下空间连通的孔(未示出)或槽(未示出)。
泵送润滑剂的泵243安装到支撑构件24的第二圆筒形部分242的下端。
接下来，将描述壳体30。
壳体30包括：中央壳体31，布置在竖直方向上的中央并且具有圆筒形形状；上壳体32，覆盖中央壳体31的上开口；以及下壳体33，覆盖中央壳体31的下开口。此外，壳体30包括：排放部分34，将由压缩部分10压缩的高压制冷剂排放到壳体30的外部；以及吸入部分35，从壳体30的外部吸入制冷剂。
压缩部分10的框架13以及驱动马达20的定子21和支撑构件24如上所述被固定到中央壳体31。排放部分34和吸入部分35通过将管插设到形成在中央壳体31中的通孔中来设置。吸入部分35安装在与形成在定涡盘11的圆筒形部分111中的通孔111a对应的位置处。吸入部分35将制冷剂从壳体30的外部吸入到由定涡盘11和动涡盘12围绕的空间中。
下壳体33形成为碗形状，因此可储存润滑剂。
接下来，将描述涡旋式压缩机1的操作。
当驱动涡旋式压缩机1的驱动马达20时，旋转轴23旋转，并且装配在旋转轴23的偏心轴232上的动涡盘12围绕定涡盘11绕动。当动涡盘12围绕定涡盘11绕动时，低压制冷剂从壳体30的外部通过吸入部分35被吸入到由定涡盘11和动涡盘12围绕的空间中。制冷剂根据压缩室15的容积变化被压缩。在压缩室15中压缩的高压制冷剂被排放到压缩部分10的下侧。
排放到压缩部分10的下侧的高压制冷剂通过设置在壳体30中的排放部分34排放到壳体30的外部。在被排放到壳体30的外部的过程中，高压制冷剂分布到转子22与定子21之间的间隙以及定子21与中央壳体31之间的间隙。排放到壳体30的外部的高压制冷剂在制冷剂回路中的冷凝、膨胀和蒸发的每个操作之后再次从吸入部分35被吸入。
另一方面，储存在壳体30的下壳体33中的润滑剂由泵243向上泵送并通过形成在旋转轴23中的通孔233升高。升高的润滑剂通过形成在旋转轴23中的第一连通孔234、第二连通孔235和第三连通孔236供应到旋转轴23的每个轴承，或者供应到压缩部分10的滑动构件。通过第一连通孔234、第二连通孔235和第三连通孔236供应到压缩部分10的滑动构件的润滑剂或者供应到旋转轴23的轴承的润滑剂通过形成在框架13中的连通孔131e和槽131d、转子22与定子21之间的间隙以及形成在支撑构件24中的轴向孔返回到下壳体33，然后储存在壳体30的下部中。在该过程中以及在高压制冷剂在被排放到壳体30的外部之前分布到转子22与定子21之间的间隙的过程中，润滑剂和制冷剂在冷却驱动马达20的同时流到低压侧。与高压制冷剂一起分布的润滑剂与制冷剂分离，然后储存在壳体30的下部中。
然而，涡旋式压缩机1可配备有滑套部分。滑套部分是用于通过使用与从通孔111a吸入的制冷剂对应的气体的压缩负荷使动涡盘12压靠定涡盘11来改善粘附效果的机构。
另一方面，近年来，已需要旋转轴23的旋转速度可随着使用宽范围而从低速到高速广泛地设定。
然而，在传统的滑套部分中，当旋转轴23以高速旋转时，由于离心力而产生动涡盘12施加到定涡盘11的过大的压力。因此，难以将传统的滑套部分安装在旋转轴23的旋转速度可变的涡旋式压缩机1上。
因此，根据实施例，通过使用滑套部分来实现能够仅在旋转轴23的低速旋转时提供粘附效果的涡旋式压缩机1，滑套部分被构造为在旋转轴23的低速旋转时操作并且被构造为防止在旋转轴23的高速旋转时的过大的压力。
图2示出了滑套部分40的俯视图。图2是示出在图1的涡旋式压缩机1的压缩部分10被去除的状态下从上方观察时壳体30的内部的示图。
如图所示，滑套部分40设置有位于旋转轴23的主轴231上的滑套41和内衬套42。滑套41是安装在旋转轴23的偏心轴232周围的最外位置处并且插设并结合到动涡盘12的轴承的第一衬套的示例。内衬套42是安装在滑套41与偏心轴232之间并且插设并结合到偏心轴232的第二衬套的示例。
滑套41和内衬套42分别具有第一滑动表面411和第二滑动表面421。当第一滑动表面411在竖直方向上的平面中与第二滑动表面421接触时，滑套41根据内衬套42的旋转而旋转。例如，滑套41和内衬套42围绕偏心轴232旋转而不沿着周向方向偏离。然而，内衬套42具有突起422，因此当突起422与偏心轴232的止动件232a和232b接触时，内衬套42的旋转受到限制。另一方面，通过在滑套41与内衬套42之间设置间隙，滑套41相对于内衬套42运动，使得第一滑动表面411沿着第二滑动表面421可滑动。例如，滑套41和内衬套42可在沿着第一滑动表面411和第二滑动表面421的间隙的方向上移位。在下文中，术语“衬套”意味着包括滑套41和内衬套42的构件。
如图所示，基于滑套部分40的俯视图，假设主轴231的中心是点O，偏心轴232的中心是点E，衬套的重心是点G。还假设点G处于相对于将点O连接到点E的直线在旋转轴23的旋转方向上延迟的位置。另外，还假设线段OG的长度为r，线段EG的长度为Gr，在附图的水平向左的方向上通过点O的线段与线段OG之间的角度为
Figure GDA0002881699360000091
在附图的水平向左的方向上通过点E的线段与线段EG之间的角度为θ(
Figure GDA0002881699360000092
和θ表示顺时针方向)。
此外，除压缩负荷和离心负荷之外，由两种转矩引起的转矩负荷也施加到衬套。两个转矩中的一个转矩是由动涡盘12的圆筒形部分123(参照图1)的旋转产生的第一转矩(在下文中被称为“轴承转矩(Tsh)”)。两个转矩中的另一转矩是由施加到衬套的重心的离心力(在附图中由白色箭头表示)产生的第二转矩(在下文中被称为“离心转矩(Tc)”)。
接下来，将描述当旋转轴23的旋转速度从低速改变为高速时滑套部分40的状态转换。
图3a示出了当旋转轴23低速旋转时滑套部分40的示图。在这种情况下，因为轴承转矩Tsh大于离心转矩Tc，所以当内衬套42的突起422与偏心轴232的第一止动件232a接触时，内衬套是稳定的。也就是说，当θ为-45°(θ＝-45°)时，它是稳定的。在这种状态下，由气体的压力和施加到动涡盘12的离心力引起的负荷(下文中被称为“动涡盘负荷(FTotal)”)使滑套41的第一滑动表面411沿着第二滑动表面421在偏心度增大的方向(由虚线箭头表示)上运动。在下文中，内衬套42在这种状态下的位置将被称为“位置1”。该位置1是滑套部分40具有与传统滑套部分的结构类似的结构的位置。此外，图3a中所示的状态是除了内衬套42围绕偏心轴232旋转到预定角度的特定状态之外的状态的示例。
图3b示出了当旋转轴23高速旋转时滑套部分40的示图。在这种情况下，因为离心转矩Tc大于轴承转矩Tsh，所以衬套沿着偏心轴232运动直到内衬套42的突起422与第二止动件232b接触。因此，滑套41的偏心度被固定，并且不受衬套上的离心力或动涡盘负荷的影响。由虚线箭头指示的方向是滑套41可滑动使得偏心度由于动涡盘12上的负荷而减小所沿的预定方向的示例。在下文中，内衬套42在这种状态下的位置将被称为“位置2”。该位置2是滑套部分40具有与固定曲柄结构的结构类似的结构的位置。此外，图3b中所示的状态是内衬套42围绕偏心轴232旋转到预定角度的预定状态的示例，并且90°是预定角度的示例。
在这种情况下，图3a和图3b中所示的两种状态被描述为滑套部分40的状态，但不限于此。例如，滑套部分40的状态可以是三种或更多种状态。也就是说，滑套部分40的状态可包括内衬套42围绕偏心轴232旋转到与每个状态对应的角度的至少两种状态。
接下来，将更详细地描述滑套部分40的状态转换。
首先，轴承转矩Tsh和离心转矩Tc分别由下面的等式1和2表示。
Figure GDA0002881699360000101
Figure GDA0002881699360000102
m表示衬套的质量，D表示滑套部分40的直径，L表示滑套部分40的高度，η表示供应到偏心轴232的轴承的润滑剂的粘度，C表示轴承径向间隙(通过从偏心轴232的轴承半径中减去滑套41的半径获得的长度)，ω表示旋转轴23的旋转速度。此外，如图2中所示，r是主轴231的中心O与衬套的重心G之间的长度，Gr是偏心轴232的中心E与衬套的重心G之间的长度，
Figure GDA0002881699360000103
是表示从主轴231的中心O到衬套的重心G的方向的角度，θ是表示从偏心轴232的中心E到衬套的重心G的方向的角度。
从等式1和2可看出，随着旋转轴23的旋转速度越大，轴承转矩Tsh和离心转矩Tc两者越大。然而，存在以下特征差异：前者作为旋转速度的线性函数而变化，后者作为旋转速度的二次函数而变化。
图4是示出当旋转轴的旋转速度变化时轴承转矩Tsh和离心转矩Tc变化的曲线图。细线表示轴承转矩Tsh的变化，粗线表示离心转矩Tc的变化。在图2中，当θ改变时，重心G在Gr保持恒定的情况下围绕E旋转，因此r和
Figure GDA0002881699360000104
具有取决于θ的值。因为在等式1的右侧没有θ、r和
Figure GDA0002881699360000105
所以轴承转矩Tsh是恒定的而不取决于θ。然而，因为在等式2的右侧存在θ、r和
Figure GDA0002881699360000106
所以离心转矩Tc根据θ而变化。因此，在图4中，基于θ的下限值为-45°的情况和θ的上限值为45°的情况示出了离心转矩Tc的变化。实线是在θ为-45°(θ＝-45°)的情况下的离心转矩Tc，虚线是在θ为45°(θ＝45°)的情况下的离心转矩Tc。从由图4中的粗实线表示的曲线图可看出，当旋转速度变得高于约60rpm时，离心转矩Tc变得大于轴承转矩Tsh，衬套沿着偏心轴232运动，并且位置从位置1切换到位置2。约60rpm是预定旋转速度或当轴承转矩Tsh与离心转矩Tc之间的大小关系相反时的旋转速度的示例。相反，从由图4中的粗虚线表示的曲线图可看出，当旋转速度从高速状态变得小于约45rpm时，离心转矩Tc变得小于轴承转矩Tsh，并且衬套的位置从位置2切换到位置1。在这种情况下，θ的上限值和下限值以及在位置1与位置2之间切换时的转数是设计项，并且可根据设计变化。
接下来，将描述根据实施例的滑套部分40的修改示例。
基于等式2，可看出离心转矩Tc取决于从偏心轴232的中心E到衬套的重心G的长度Gr。因此，通过调节衬套的重心G的位置，可调节离心转矩Tc的大小。
图5示出了滑套部分40的第一修改示例的俯视图。图5是示出在图1的涡旋式压缩机1的压缩部分10被去除的状态下从上方观察时壳体30的内部的示图。
滑套部分40的第一修改示例包括滑套41和内衬套42，并且还包括连接到内衬套42的平衡配重423。在第一变型例中，通过安装平衡配重423来调节衬套的重心G的位置。尽管如上所述平衡配重423被连接到内衬套42，但是在滑套41下方的主轴231的上表面附近的部分中形成通孔，然后平衡配重423通过通孔延伸到滑套41的外部。通孔可具有与滑套41的第二滑动表面421的滑动不干涉的形状。此外，通过使动涡盘12的圆筒形部分123的高度更短(与平衡配重423的高度相似)，动涡盘12的旋转可不受平衡配重423的干扰。可选地，平衡配重423可连接到滑套41。在这个意义上，平衡配重423是连接到滑套41和内衬套42中的至少一者用于调节重心的凸起部分的示例。
图6示出了滑套部分40的第二修改示例的俯视图。图6是示出在图1的涡旋式压缩机1的压缩部分10被去除的状态下从上方观察时壳体30的内部的示图。
滑套部分40的第二变型例设置有滑套41和内衬套42，并且平衡孔413设置在滑套41上。在第二变型例中，通过设置平衡孔413来调节衬套的重心G的位置。可选地，平衡孔413可设置在内衬套42中。在这个意义上，平衡孔413是设置在滑套41和内衬套42中的至少一者上用于调节重心的凹入部分的示例。
如上所述，根据实施例，当旋转轴23高速旋转时，滑套41与内衬套42之间的滑动表面411和421指向滑套41可滑动所沿的预定方向，因此偏心度由于动涡盘12上的负荷而减小。因此，距离动涡盘12的主轴231的偏心度减小。因此，可抑制在旋转轴23高速旋转时动涡盘12施加到定涡盘11的过大的压力。
根据实施例，可在旋转轴23高速旋转时抑制动涡盘12距离主轴231的偏心度。然而，可理解的是，在旋转轴23高速旋转时，动涡盘12施加到定涡盘11的压力被抑制。此外，可理解的是，动涡盘12施加到定涡盘11的压力根据旋转轴23的旋转速度而变化。
抑制在旋转轴23高速旋转时距离动涡盘12的主轴231的偏心度可包括在旋转轴23低速旋转时增大距离动涡盘12的主轴231的偏心度并在旋转轴23高速旋转时固定距离动涡盘12的主轴231的偏心度，如实施例中所述。此外，抑制在旋转轴23高速旋转时动涡盘12施加到定涡盘11的压力可包括在旋转轴23低速旋转时使动涡盘12压紧到定涡盘11并在旋转轴23高速旋转时不使动涡盘12压紧到定涡盘11，如实施例中所述。
从以上描述中明显的是，可抑制动涡盘施加到定涡盘的过大的压力。
尽管已利用各种实施例描述了本公开，但可向本领域技术人员建议各种改变和修改。本公开旨在包含落入所附权利要求的范围内的这样的改变和修改。

Claims (13)

1.一种涡旋式压缩机，包括：
定涡盘，固定在壳体内部；
动涡盘，被构造为绕动并与所述定涡盘接合；
旋转轴，被构造为使所述动涡盘在相对于主轴偏心的偏心轴绕动；以及
滑套部分，安装在所述动涡盘的轴承与所述偏心轴之间，并且根据所述旋转轴的旋转速度，所述滑套部分被构造为通过使偏心度由于施加到所述动涡盘的气体负荷而改变来改变所述动涡盘施加到所述定涡盘的压力，
其中，所述滑套部分包括：滑套，插设并结合到所述动涡盘的所述轴承；以及内衬套，安装在所述滑套与所述偏心轴之间，插设到所述偏心轴中并且结合到所述偏心轴，
其中，所述滑套和所述内衬套的重心处于相对于将所述主轴的中心连接到所述偏心轴的中心的直线在所述旋转轴的旋转方向上延迟的位置。
2.根据权利要求1所述的涡旋式压缩机，其中：
所述滑套部分基于所述旋转轴以高旋转速度旋转而抑制所述动涡盘施加到所述定涡盘的压力；并且
所述动涡盘基于所述旋转轴以低旋转速度旋转而压紧所述定涡盘。
3.根据权利要求2所述的涡旋式压缩机，其中，所述滑套部分通过抑制所述动涡盘距离所述主轴的偏心度来抑制所述动涡盘施加到所述定涡盘的压力。
4.根据权利要求1所述的涡旋式压缩机，其中：
所述滑套包括第一滑动表面；
所述内衬套包括第二滑动表面；并且
所述第一滑动表面与所述第二滑动表面接触，使得所述滑套根据所述内衬套的旋转而旋转。
5.根据权利要求4所述的涡旋式压缩机，其中：
所述偏心轴包括止动件，所述止动件被构造为限制所述内衬套的旋转；并且
所述内衬套包括突起，所述突起被构造为通过与所述止动件接触来限制所述内衬套的旋转。
6.根据权利要求5所述的涡旋式压缩机，其中：
在所述滑套与所述内衬套之间设置有间隙；并且
所述滑套相对于所述内衬套运动，使得所述第一滑动表面沿着所述第二滑动表面滑动所述间隙。
7.根据权利要求6所述的涡旋式压缩机，其中，由所述动涡盘的所述轴承的旋转产生的第一转矩以及由所述滑套和所述内衬套上的离心力产生的第二转矩施加到所述滑套和所述内衬套。
8.根据权利要求7所述的涡旋式压缩机，其中，所述止动件包括：
第一止动件，被构造为限制所述内衬套的逆时针旋转；以及
第二止动件，被构造为限制所述内衬套的顺时针旋转。
9.根据权利要求8所述的涡旋式压缩机，其中，基于所述旋转轴以低旋转速度旋转：
所述第一转矩变得大于所述第二转矩；
基于所述第一转矩变得大于所述第二转矩，将所述偏心轴的中心连接到所述滑套和所述内衬套的重心的直线相对于经过所述偏心轴的中心的水平线逆时针旋转45度；并且
基于所述逆时针旋转45度的直线，所述突起与所述第一止动件接触，从而限制旋转。
10.根据权利要求9所述的涡旋式压缩机，其中，基于所述内衬套逆时针旋转45度，所述滑套运动为使得气体负荷施加到所述动涡盘，并且所述第一滑动表面沿着所述第二滑动表面在所述偏心度增大所沿的方向上滑动所述间隙。
11.根据权利要求10所述的涡旋式压缩机，其中，基于所述旋转轴以高旋转速度旋转：
所述第一转矩变得小于所述第二转矩；
基于所述第一转矩变得小于所述第二转矩，将所述偏心轴的中心连接到所述滑套和所述内衬套的重心的直线相对于经过所述偏心轴的中心的水平线顺时针旋转45度；并且
基于所述顺时针旋转45度的直线，所述突起与所述第二止动件接触，从而限制旋转。
12.根据权利要求11所述的涡旋式压缩机，其中，基于所述内衬套顺时针旋转45度，所述滑套运动为使得气体负荷施加到所述动涡盘，并且所述第一滑动表面沿着所述第二滑动表面在所述偏心度减小所沿的方向上滑动所述间隙。
13.根据权利要求7所述的涡旋式压缩机，其中，所述第一转矩作为所述旋转轴的所述旋转速度的线性函数而变化，所述第二转矩作为所述旋转轴的所述旋转速度的二次函数而变化。
CN201980044958.1A 2018-07-04 2019-07-03 涡旋式压缩机 Active CN112384699B (zh)

Applications Claiming Priority (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018127719A JP2020007928A (ja) 2018-07-04 2018-07-04 スクロール圧縮機
JP2018-127719 2018-07-04
KR1020190070973A KR102640864B1 (ko) 2018-07-04 2019-06-14 스크롤 압축기
KR10-2019-0070973 2019-06-14
PCT/KR2019/008120 WO2020009466A1 (en) 2018-07-04 2019-07-03 Scroll compressor

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN112384699A CN112384699A (zh) 2021-02-19
CN112384699B true CN112384699B (zh) 2022-10-14

Family

ID=69150918

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201980044958.1A Active CN112384699B (zh) 2018-07-04 2019-07-03 涡旋式压缩机

Country Status (5)

Country Link
EP (1) EP3791071A4 (zh)
JP (1) JP2020007928A (zh)
KR (1) KR102640864B1 (zh)
CN (1) CN112384699B (zh)
WO (1) WO2020009466A1 (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111140497A (zh) * 2020-01-19 2020-05-12 上海海立新能源技术有限公司 涡旋压缩机及其偏心量调节机构

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5496157A (en) 1994-12-21 1996-03-05 Carrier Corporation Reverse rotation prevention for scroll compressors
KR100202622B1 (ko) 1997-03-12 1999-06-15 구자홍 가변속 스크롤 압축기
US6386847B1 (en) * 2000-11-29 2002-05-14 Scroll Technologies Scroll compressor having clutch with powered reverse rotation protection
JP5384017B2 (ja) * 2008-03-27 2014-01-08 三洋電機株式会社 スクロール圧縮機
KR101012052B1 (ko) * 2008-03-27 2011-01-31 산요덴키가부시키가이샤 스크롤 압축기
KR101335427B1 (ko) * 2011-11-09 2013-11-29 엘지전자 주식회사 스크롤 압축기
US9605676B2 (en) * 2013-05-31 2017-03-28 Emerson Climate Technologies, Inc. Variable speed scroll compressor
KR102259689B1 (ko) * 2015-03-27 2021-06-03 학교법인 두원학원 전동식 스크롤 압축기
KR102443530B1 (ko) * 2016-09-21 2022-09-15 엘지전자 주식회사 위치 가변 베어링이 적용된 상호 회전형 스크롤 압축기

Also Published As

Publication number Publication date
KR102640864B1 (ko) 2024-02-28
CN112384699A (zh) 2021-02-19
WO2020009466A1 (en) 2020-01-09
EP3791071A4 (en) 2021-04-21
EP3791071A1 (en) 2021-03-17
JP2020007928A (ja) 2020-01-16
KR20200004748A (ko) 2020-01-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN109690085B (zh) 涡旋式压缩机
US6860724B2 (en) Rotary compressor
US7384250B2 (en) Oil discharge preventing apparatus of scroll compressor
EP2390507B1 (en) Shaft bearing clearances for an hermetic compressor
KR101667720B1 (ko) 밀폐형 압축기
US9206804B2 (en) Compressor for vehicle with reduced vibrations
US20110250082A1 (en) Hermetic compressor
CN112771272B (zh) 涡旋式压缩机
US20070231171A1 (en) Displacement type compressor
US20180172004A1 (en) Scroll compressor
EP2811164B1 (en) Scroll compressor
US7273361B2 (en) Coupling structure of eccentric bush of scroll compressor
JP2015165105A (ja) スクロール圧縮機
CN105697371B (zh) 压缩机
CN113994098A (zh) 涡旋式压缩机
CN112384699B (zh) 涡旋式压缩机
US8419286B2 (en) Hermetic compressor
WO2017158665A1 (ja) スクロール圧縮機
US8734142B2 (en) Rotation preventing member of a scroll compressor
CN110214230B (zh) 涡旋式压缩机
WO2019073605A1 (ja) スクロール圧縮機
US9695823B2 (en) Compressor with unloader counterweight assembly
US11111919B2 (en) Scroll compressor
WO2005068841A1 (ja) スクロール流体機械
EP3705723B1 (en) Scroll compressor

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant