CN114439746A - 涡旋式压缩机 - Google Patents

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Abstract

本发明的涡旋式压缩机包括:壳体;驱动马达;回旋涡旋盘;固定涡旋盘,在其端板部的一面形成有压缩室,在端板部的另一面形成有沿轴向延伸且沿径向隔开规定的间隔的外壁部和内壁部,在内壁部的内侧形成有吐出口,吐出口向壳体的内部空间吐出在压缩室被压缩的制冷剂;浮动板,通过覆盖固定涡旋盘的外壁部和内壁部之间而在与固定涡旋盘之间形成背压室。浮动板包括:上侧盖部,形成为环形状,形成背压室的顶面;外侧盖部,从上侧盖部的外周朝固定涡旋盘沿轴向延伸,可滑动地插入到外壁部;内侧盖部,从上侧盖部的内周朝固定涡旋盘沿轴向延伸,可滑动地插入到内壁部;以及阀容纳部,在内侧盖部的内周侧沿轴向延伸,容纳开闭吐出口的吐出阀。

Description

涡旋式压缩机
技术领域
本发明涉及涡旋式压缩机。
背景技术
在涡旋式压缩机中,回旋涡旋盘和固定涡旋盘咬合而结合,在回旋涡旋盘相对于固定涡旋盘进行回旋运动时在回旋涡旋盘和固定涡旋盘之间形成两个一对的压缩室。
压缩室由形成于外围的吸入压室、随着从吸入压室朝中心部体积逐渐减小并且连续形成的中间压室以及与中间压室的中心侧连接的吐出压室构成。通常,吸入压室贯穿固定涡旋盘的侧面而与制冷剂吸入管连通,中间压室被密封,吐出压室贯穿固定涡旋盘的端板部中央而与制冷剂吐出管连通。
由于涡旋式压缩机形成有两个一对的压缩室,因此需要固定涡旋盘和回旋涡旋盘之间沿轴向紧贴而被密封,才能够抑制两侧压缩室之间的泄漏。为此,众所周知,涡旋式压缩机具有对回旋涡旋盘施加向固定涡旋盘侧的压力或对固定涡旋盘施加向回旋涡旋盘侧的压力的背压结构。可以将前者定义为回旋背压方式,而将后者定义为固定背压方式。
回旋背压方式是在回旋涡旋盘和支撑该回旋涡旋盘的主框架之间形成有背压室的方式,固定背压方式是在固定涡旋盘的背面形成有背压室的方式。尤其,固定背压方式可以将单独制造的背压室组装体紧固在固定涡旋盘的背面而形成。
通常,回旋背压方式应用于固定涡旋盘固定于主框架的结构,而固定背压方式应用于固定涡旋盘可相对于主框架轴向移动的结构。专利文献1(美国公开专利US2003/0012659A1)公开了一种应用了固定背压方式的涡旋式压缩机。
在专利文献1中,在固定涡旋盘的背面形成有呈环形状的背压室,构成背压室的上侧面的环构件可滑动地插入到该背压室的内部。由此,在专利文献1中,通过环构件根据背压室的压力而上下移动,来调节背压室的压力。只不过专利文献1未公开构成一种逆流防止阀的吐出阀(以下,定义为吐出阀进行说明)。因此,在专利文献1中,从压缩室向吐出室吐出的制冷剂可能在压缩机的停止时朝压缩室逆流,导致抑制重新启动。
专利文献2(美国公开专利US2012/0107163A1)公开了一种在固定涡旋盘背压方式中设置有开闭吐出口的吐出阀的例子。在此情况下,吐出阀在压缩机的停止时阻断从吐出室向压缩室逆流的制冷剂,从而能够迅速地重新启动。然而,与专利文献1同样地,在专利文献2中,由于背压室一体地形成在固定涡旋盘,因此没有设置旁通阀的空间,从而可能因未设置旁通阀而引起过压缩,导致压缩机的效率和可靠性下降。
专利文献3(美国公开专利US2015/0345493A1)公开了一种在固定涡旋盘方式中分别设置有开闭吐出口的吐出阀和旁通阀的例子。在压缩机的停止时,吐出阀可以阻断制冷剂从吐出室向压缩室逆流,而旁通阀能够通过预先排出在过度压缩时压缩的制冷剂来防止过度压缩引起的压缩机的效率下降和可靠性下降。然而,在专利文献3中,将包括背压室的背压室组装体单独制作之后组装于固定涡旋盘的顶面。
这是为了确保背压室的面积,将该背压室设置于与旁通阀(旁通孔)在径向上重叠的位置,从而构成单独的模块的背压室组装体在旁通阀的上侧组装于固定涡旋盘。然而,随着单独制造并组装背压室组装体,会引起部件数量的增加,进而引起组装工序的增加,导致成本上升。
发明内容
本发明的目的在于,提供一种在设置有吐出口和旁通孔的固定涡旋盘的背面形成有背压室的固定背压方式中,能够简化构成背压室的结构的涡旋式压缩机。
进一步,本发明的目的还在于,提供一种构成一部分背压室的部分与固定涡旋盘形成为一体,从而能够减少部件数量和组装工序的涡旋式压缩机。
进一步,本发明的目的还在于,提供一种不仅构成一部分背压室的部分与固定涡旋盘形成为一体,而且能够确保背压室的面积的涡旋式压缩机。
进一步,本发明的目的还在于,提供一种不仅构成一部分背压室的部分与固定涡旋盘形成为一体,而且能够确保背压室的密封程度的涡旋式压缩机。
进一步,本发明的目的还在于,提供一种不仅构成一部分背压室的部分与固定涡旋盘形成为一体,而且能够轻松地组装对背压室进行密封的密封构件的涡旋式压缩机。
进一步,本发明的目的还在于,提供一种能够在开闭吐出口的吐出阀由活塞阀构成的情况下,减少构成背压室的部件数量和针对其的组装工序的涡旋式压缩机。
为了实现本发明的目的,在固定涡旋盘的背面形成有背压室的固定背压方式中,构成所述背压室的一部分的外壁部和内壁部可以从所述固定涡旋盘的背面一体延伸。由此,能够在固定背压方式中通过减少构成背压室的部件数量和根据其的组装工序来降低成本。
在此,在所述固定涡旋盘形成有连通于压缩室的吐出口和旁通孔,所述吐出口和所述旁通孔可以形成于比所述内壁部更靠近内侧的位置。由此,可以将构成背压室的一部分的内壁部与固定涡旋盘一体形成。
在此,在所述固定涡旋盘的上侧还可以设置有覆盖所述外壁部和所述内壁部之间的浮动板。所述浮动板可以包括与所述外壁部滑动接触的外侧盖部和与所述内壁部滑动接触的内侧盖部。由此,可以通过调节外侧盖部和内侧盖部的位置来确保背压室的面积。
并且,所述浮动板可以由与所述固定涡旋盘相比加工性好的材质形成。在所述外侧盖部或所述内侧盖部形成有环形状的密封槽,在所述密封槽可以插入有环形状的密封构件。由此,能够通过提高密封槽的加工粗糙度来提高外侧盖部和外壁部之间或内侧盖部和内壁部之间的密封程度。
并且,设置于所述外壁部和所述外侧盖部之间或所述内壁部和所述内侧盖部之间的密封构件,可以在彼此面对的面的内周面设置。由此,能够使密封构件的组装容易。
另外,为了实现本发明的目的,提供一种涡旋式压缩机,可以包括:壳体,其内部空间被密闭;驱动马达,设置于所述壳体的内部空间;回旋涡旋盘,与所述驱动马达结合而进行回旋运动;固定涡旋盘,在其端板部的一面形成有与所述回旋涡旋盘咬合而成的压缩室,在所述端板部的另一面形成有沿轴向延伸且沿径向隔开规定的间隔的外壁部和内壁部,在所述内壁部的内侧形成有吐出口,所述吐出口向所述壳体的内部空间吐出在所述压缩室被压缩的制冷剂;以及浮动板,通过覆盖所述固定涡旋盘的外壁部和内壁部之间,从而在所述浮动板和所述固定涡旋盘之间形成背压室。所述浮动板包括:上侧盖部,形成为环形状,形成所述背压室的顶面;外侧盖部,从所述上侧盖部的外周朝所述固定涡旋盘沿轴向延伸,可滑动地插入到所述外壁部;内侧盖部,从所述上侧盖部的内周朝所述固定涡旋盘沿轴向延伸,可滑动地插入到所述内壁部;以及阀容纳部,在所述内侧盖部的内周侧沿轴向延伸,容纳开闭所述吐出口的吐出阀。由此,能够通过简化背压室部的结构来降低成本。
作为一例,在所述阀容纳部的外周面和所述内侧盖部的内周面之间形成有至少一个连通所述吐出口和所述壳体的内部空间之间的排出通孔。在所述阀容纳部的外周面和所述内侧盖部的内周面之间形成有至少一个连接所述阀容纳部和所述内侧盖部之间的连接部。由此,阀容纳部可以一体地形成于浮动板。
作为另一例子,在所述阀容纳部的外周面和所述内侧盖部的内周面之间形成有至少一个连通所述吐出口和所述壳体的内部空间之间的排出通孔。在所述排出通孔之间可以形成有至少一个连接所述阀容纳部和所述内侧盖部之间的连接部。所述排出通孔的周向长度可以大于所述连接部的周向长度。由此,能够确保排出通孔的排出面积。
作为另一例子,所述阀容纳部可以形成为圆筒形状,沿所述阀容纳部的外周面可以隔开配置有复数个连接部,在所述复数个连接部中沿周向相邻的连接部之间可以形成有所述排出通孔。由此,不仅阀容纳部能够一体地形成于浮动板,还能够确保排出通路。
作为另一例子,所述阀容纳部的下端可以从所述固定涡旋盘的端板部另一面隔开。由此,不仅阀容纳部可以形成于浮动板,还能够确保设置旁通阀的空间。
作为另一例子,在所述固定涡旋盘的吐出口周边可以形成有使在所述压缩室压缩的制冷剂旁通的旁通孔。在所述固定涡旋盘的另一面可以设置有开闭所述旁通孔的旁通阀。所述旁通阀可以位于所述固定涡旋盘和所述阀容纳部之间。由此,不仅能够简化固定涡旋盘的结构,还能够在固定涡旋盘和背压室部之间设置旁通阀。
作为又一例子,所述阀引导面可以形成为圆筒形状。由此,能够通过最小化阀容纳部的面积来确保旁通阀的设置空间。
作为另一例子,在所述固定涡旋盘的端板部还可以形成有连通所述压缩室和所述壳体的内部空间的旁通孔。所述旁通孔可以在径向上形成于所述吐出口和所述内壁部之间。在所述固定涡旋盘的端板部的另一面可以设置有开闭所述旁通孔的旁通阀。由此,不仅能够简化背压室部的结构,还能够确保设置旁通孔和旁通阀的空间。
作为又一例子,所述旁通阀可以在轴向上位于所述固定涡旋盘的端板部和所述阀容纳部之间。由此,旁通阀能够设置在吐出口和内壁部之间。
作为另一例子,所述吐出阀可以由能够在所述阀容纳部沿轴向滑动的活塞阀构成。所述阀容纳部的轴向长度可以大于所述吐出阀的轴向移动长度。由此,不仅阀容纳部能够从固定涡旋盘隔开,还能够抑制吐出阀被拆卸。
作为另一例子,在所述壳体的内部空间还可以设置有将所述壳体的内部空间划分为低压部和高压部的高低压分离板。在所述上侧盖部和所述内侧盖部之间可以形成有朝所述高低压分离板沿轴向延伸的密封凸起。由此,不仅能够将阀容纳部一体地形成于浮动板,还能够顺畅地向高压部排出制冷剂。
作为又一例子,所述密封凸起可以与所述内侧盖部形成在同一轴线上。由此,排出通孔能够形成于密封凸起的内部。
作为另一例子,所述阀容纳部的轴向长度可以小于等于所述内侧盖部的轴向长度,使得所述阀容纳部的端部可以从所述固定涡旋盘的端板部隔开。由此,不仅能够将阀容纳部形成于浮动板,还能够在该浮动板和固定涡旋盘之间设置旁通阀。
作为另一例子,在所述外侧盖部的周面和与其面对的所述外壁部的周面之间可以设置有外侧盖构件。在所述内侧盖部的周面和与其面对的所述内壁部的周面之间可以设置有内侧盖构件。由此,能够紧密地密封构成背压室部的一部分的外壁部和内壁部之间。
作为又一例子,所述外侧盖部可以可滑动地插入到所述外壁部的内周面,所述内侧盖部可以可滑动地插入到所述内壁部的内周面。由此,能够确保背压室的背压面积。
作为又一例子,在所述外侧盖部的外周面可以形成有环形状的外侧密封槽,环形状的外侧盖构件可以插入到所述外侧密封槽中。由此,能够提高插入密封构件的密封槽的加工粗糙度。
作为又一例子,在所述内侧盖部的外周面可以形成有环形状的内侧密封槽,环形状的内侧盖构件可以插入到所述内侧密封槽中。由此,能够提高插入密封构件的密封槽的加工粗糙度。
作为另一例子,所述外侧盖部可以可滑动地插入到所述外壁部的内周面,所述内侧盖部可以可滑动地插入到所述内壁部的外周面。由此,能够减小背压室的背压面积,从而在压缩机停止时浮动板能够迅速地下降并迅速进行压力平衡。
作为又一例子,在所述外侧盖部的外周面可以形成有环形状的外侧密封槽,环形状的外侧盖构件可以插入到所述外侧密封槽中,在所述内侧盖部的内周面可以形成有环形状的内侧密封槽,环形状的内侧盖构件可以插入到所述内侧密封槽中。由此,能够提高背压室的密封效果的同时能够轻松地设置内侧盖构件。
作为另一例子,所述外侧盖部可以可滑动地插入到所述外壁部的外周面,所述内侧盖部可以可滑动地插入到所述内壁部的内周面。由此,能够减小背压室的背压面积,从而能够在压缩机运转时浮动板强有力地紧贴于高低压分离板并紧密地密封低压部和高压部之间。
作为又一例子,在所述外侧盖部的内周面可以形成有环形状的外侧密封槽,环形状的外侧盖构件可以插入到所述外侧密封槽中,在所述内侧盖部的外周面可以形成有环形状的内侧密封槽,环形状的内侧盖构件可以插入到所述内侧密封槽中。由此,能够提高背压室的密封效果的同时能够轻松地设置外侧盖构件。
作为另一例子,所述外壁部和所述内壁部可以从所述固定涡旋盘的端板部一体地延伸而形成。由此,能够通过减少构成背压室部的部件数量和组装工序来简化背压室部。
作为另一例子,所述端板部可以由第一端板部和第二端板部构成,所述第一端板部形成有固定涡卷部以形成所述压缩室,所述第二端板部形成有所述外壁部和所述内壁部以形成所述背压室,所述第一端板部和所述第二端板部可以通过组装而结合。由此,可以根据需要来选择构成背压室部的部件或形状,从而能够提供设计自由度。
附图说明
图1是示出本实施例的容量可变式涡旋式压缩机的内部的纵向剖视图。
图2是示出在图1中从固定涡旋盘分离出背压室部的状态的立体图。
图3是示出在图2中将背压室部结合于固定涡旋盘的状态的透视图。
图4是图3的纵向剖视图。
图5和图6是图4的“Ⅳ-Ⅳ”线剖视图和“Ⅴ-Ⅴ”线剖视图。
图7和图8是将图4的“A”部和“B”部放大的剖视图。
图9是示出图1的涡旋式压缩机的运转状态的剖视图。
图10是示出图1的涡旋式压缩机的停止状态的剖视图。
图11和图12是示出关于浮动板的另一实施例的透视图和剖视图。
图13和图14是示出关于浮动板的又一实施例的透视图和剖视图。
图15和图16是示出关于背压室部的另一实施例的透视图和剖视图。
具体实施方式
下面,参照附图所示的一实施例对本发明的涡旋式压缩机进行详细的说明。
通常,与其他压缩机同样地,涡旋式压缩机根据壳体的内部空间,尤其容纳电动部的空间形成什么样的压力部,而区分为低压式压缩机或高压式压缩机。前者是所述空间形成低压部的情形,制冷剂吸入管与所述空间连通,而后者是所述空间形成高压部的情形,制冷剂吸入管贯穿壳体而直接连接到压缩部。本实施例是关于低压式涡旋式压缩机的发明。
图1是示出本实施例的低压式容量可变涡旋式压缩机的内部的纵向剖视图。
参照图1,在本实施例的低压式容量可变涡旋式压缩机(以下,简称为涡旋式压缩机)中,在壳体110的下半部设置有驱动马达120,在驱动马达120的上侧依次设置有主框架130、回旋涡旋盘140以及固定涡旋盘150。通常,驱动马达120构成电动部,而主框架130、回旋涡旋盘140以及固定涡旋盘150构成压缩部。电动部与旋转轴125的一端结合,而压缩部与旋转轴125的另一端结合。由此,压缩部通过旋转轴125而与电动部连接,并且通过电动部的旋转力来运转。
壳体110可以包括圆筒外壳111、上部帽112以及下部帽113。
圆筒外壳111呈上下两端开口的圆筒形状,前述的驱动马达120和主框架130插入到所述圆筒外壳111的内周面而被固定。圆筒外壳111的上半部结合有接线端子托架(未图示),用于向驱动马达120传递外部电源的接线端子(未图示)贯穿结合于接线端子托架。另外,后述的制冷剂吸入管117贯穿结合于圆筒外壳111的上半部,例如驱动马达120的上侧。
上部帽112结合为覆盖圆筒外壳111的开口的上端,下部帽113结合为覆盖圆筒外壳111的开口的下端。后述的高低压分离板115的边缘插入到圆筒外壳111和上部帽112之间,并且可以以熔接的方式与圆筒外壳111和上部帽112结合在一起,后述的支撑托架116的边缘插入到圆筒外壳111和下部帽113之间,并且可以以熔接的方式与圆筒外壳111和下部帽113结合在一起。由此,壳体110的内部空间被密封。
如前述,高低压分离板115的边缘熔接结合于壳体110,高低压分离板115的中央部以圆台形状弯折为朝上部帽112凸出,并且配置于后述的背压室部的上侧。在比高低压分离板115更靠下侧的位置连通有制冷剂吸入管117,在比高低压分离板115更靠上侧的位置连通有制冷剂吐出管118。因此,在高低压分离板115的下侧形成有构成吸入空间的低压部110a,在高低压分离板115的上侧形成有构成吐出空间的高压部110b。
另外,在高低压分离板115的中央形成有贯穿口115a,密封板1151插入并结合于所述贯穿口115a,后述的浮动板165与密封板1151贴合或分离。由此,低压部110a和高压部110被浮动板165和密封板1151阻断或连通。
密封板1151形成为环形状。例如,在密封板1151的中央形成有连通低压部110a和高压部110b的高低压连通孔1151a。浮动板165沿高低压连通孔1151a的周缘贴合或分离。因此,浮动板165在因背压力而沿轴向升降时与密封板1151的高低压连通孔1151a的周缘贴合或分离,在该过程中,低压部110a和高压部110b之间被密封或连通。
另外,下部帽113与构成低压部110a的圆筒外壳111的下半部一起形成储油空间110c。换句话说,储油空间110c形成于低压部110a的下半部,储油空间110c构成低压部110a的一部分。
下面,对驱动马达进行说明。
参照图1,本实施例的驱动马达120设置于低压部110a的下半部,其包括定子121和转子122。定子121以热套的方式固定于圆筒外壳111的内壁面,而转子122可旋转地设置于定子121的内部。
定子121包括定子芯1211和定子线圈1212。
定子芯1211形成为圆筒形状,并以热套的方式固定于圆筒外壳111的内周面。定子线圈1212缠绕在定子芯1211上,并且通过贯穿结合于壳体110的接线端子(未图示)而与外部电源电连接。
转子122包括转子芯1221和永磁体1222。
转子芯1221形成为圆筒形状,并且隔着预先设定的空隙可旋转地插入到定子芯1211的内部。永磁体1222沿周向隔着预先设定的间隔而嵌入在转子芯1221的内部。
另外,在转子122的中央结合有旋转轴125。旋转轴125的上端部可旋转地插入到后述的主框架130而在径向上被支撑,旋转轴125的下端部可旋转地插入到支撑托架116而在径向和轴向上被支撑。在主框架130设置有支撑旋转轴125的上端部的主轴承171,在支撑托架116设置有支撑旋转轴125的下端部的子轴承172。主轴承171和子轴承172分别由衬套轴承形成。
在旋转轴125的上端形成有偏心部1251,所述偏心部1251偏心地结合于后述的回旋涡旋盘140,在旋转轴125的下端可以设置有用于抽吸存储于壳体110的下部的油的供油器1252。在旋转轴125的内部,沿轴向贯穿而形成有供油孔1253。
接着,对主框架进行说明。
本实施例的主框架130设置于驱动马达120的上侧,并且以热套的方式或熔接的方式固定于圆筒外壳111的内壁面。因此,主框架130通常由铸铁形成。
参照图1,主框架130包括主凸缘部131、主轴承部132、回旋空间部133、涡旋盘支撑部134、十字环容纳部135以及框架固定部136。
主凸缘部131形成为环形状而容纳于壳体110的低压部110a。主凸缘部131的外径小于圆筒外壳111的内径,主凸缘部131的外周面从圆筒外壳111的内周面隔开。但是,后述的框架固定部136从主凸缘部131的外周面沿径向凸出,该框架固定部136的外周面紧贴固定于壳体110的内周面。因此,主框架130可以结合为相对于壳体110固定。
主轴承部132从主凸缘部131的中心部底面朝驱动马达120凸出而形成。主轴承部132沿轴向贯穿而形成有圆筒形状的轴承孔132a,由衬套轴承构成的主轴承171插入并固定结合于轴承孔132a的内周面。旋转轴125插入主轴承171中而在径向上被支撑。
回旋空间部133以预先设定的深度和外径从主凸缘部131的中心部朝主轴承部132凹陷而形成。回旋空间部133形成为其外径大于设置于后述的回旋涡旋盘140的旋转轴结合部143的外径。因此,旋转轴结合部143能够可旋转地容纳于回旋空间部133的内部。
涡旋盘支撑部134在主凸缘部131的顶面沿回旋空间部133的周缘形成为环形状。因此,涡旋盘支撑部134可以在轴向上支撑后述的回旋端板部141的底面。
十字环容纳部135在主凸缘部131的顶面沿涡旋盘支撑部134的外周面形成为环形状。由此,十字环180能够插入十字环容纳部135而可旋转地容纳。
框架固定部136从十字环容纳部135的外廓沿径向延伸而形成。框架固定部136可以以环形状延伸,或以沿周向隔开预先设定的间隔的复数个凸部延伸。在本实施例中,以框架固定部136沿周向形成为复数个凸部的例子为中心进行说明。
例如,框架固定部136沿周向隔着预先设定的间隔而形成有复数个,在复数个框架固定部136分别形成有沿轴向贯穿的螺栓紧固孔136a。
框架固定部136形成为与后述的固定涡旋盘150的引导凸部155分别在轴向上对应,螺栓紧固孔136a形成为与设置于引导凸部155的引导件插入孔155a分别在轴向上对应。
螺栓紧固孔136a的内径小于引导件插入孔155a的内径。由此,在螺栓紧固孔136a的顶面周边形成有从引导件插入孔155a的内周面延伸的台阶面,通过了引导件插入孔155a的引导衬套137置于该台阶面而在轴向上被支撑在框架固定部136。
引导衬套137形成为被螺栓插入孔137a轴向贯穿的中空的圆筒形状。由此,各个引导螺栓138分别贯穿引导衬套137的螺栓插入孔137a紧固于框架固定部136的螺栓紧固孔136a。因此,固定涡旋盘150可沿轴向滑动地被主框架130支撑,而在径向上固定。
接着,对回旋涡旋盘进行说明。
本实施例的回旋涡旋盘140配置于主框架130的顶面。由此,从马达效率方面来看,优选回旋涡旋盘140由如铝的硬质材料形成。并且,随着由与铸铁的主框架130不同的材料形成,也会相应地有利于耐磨性。
回旋涡旋盘140包括回旋端板部141、回旋涡卷部142以及旋转轴结合部143。
回旋端板部141形成为大致圆盘形状。回旋端板部141的外径置于框架130的涡旋盘支撑部134而在轴向上被支撑。
回旋涡卷部142从回旋端板部141的面向固定涡旋盘150的顶面以预先设定的高度凸出而形成为螺旋形状。回旋涡卷部142形成为与后述的固定涡旋盘150的固定涡卷部153对应,以与固定涡卷部153咬合而进行回旋运动。回旋涡卷部142与固定涡卷部153一起形成压缩室V。
在此,以后述的固定涡卷部153为基准,压缩室V划分为第一压缩室V1和第二压缩室V2。第一压缩室V1形成在固定涡卷部153的外侧面侧,而第二压缩室V2形成在固定涡卷部153的内侧面侧。第一压缩室V1和第二压缩室V2分别连续形成有吸入压室(未图示)、中间压室(未图示)以及吐出压室(未图示)。
旋转轴结合部143从回旋端板部141的底面向主框架130凸出形成。旋转轴结合部143形成为圆筒形状,偏心部轴承173插入结合于旋转轴结合部143的内周面。偏心部轴承173可以由衬套轴承构成。
旋转轴结合部143的长度小于回旋空间部133的深度,旋转轴结合部143的外径至少比回旋空间部133的内径小两倍的回旋半径。因此,旋转轴结合部143可以容纳于回旋空间部133进行回旋运动。
另一方面,在主框架130和回旋涡旋盘140之间设置有限制该回旋涡旋盘140的自转运动的十字环180。如前述,十字环180可以分别可滑动地结合于主框架130和回旋涡旋盘140,也可以分别可滑动地结合于回旋涡旋盘140和固定涡旋盘150。
接着,对固定涡旋盘进行说明。
本实施例的固定涡旋盘150配置于回旋涡旋盘140的上部而与所述回旋涡旋盘140一起形成压缩室。由此,从耐磨性方面来看,固定涡旋盘150优选由与回旋涡旋盘140不同的材料的铸铁形成。
固定涡旋盘150可以固定结合于主框架130,也可以结合为可沿上下方向移动。在本实施例中,图示了固定涡旋盘150结合为能够相对于主框架130沿轴向移动的例子。
固定涡旋盘150包括固定端板部151、固定侧壁部152以及固定涡卷部153。
固定端板部151以圆盘形状形成而在壳体110的低压部110a沿横向配置。吐出口1511、旁通孔1512、背压孔1513沿轴向贯穿形成于固定端板部151的中央部。
吐出口1511可以形成于第一压缩室V1的吐出压室(未图示)和第二压缩室V2的吐出压室(未图示)彼此连通的位置。虽然未图示,在吐出口1511的末端还可以形成有吐出引导槽。
旁通孔1512可以包括与第一压缩室V1连通的第一旁通孔1512a和与第二压缩室V2连通的第二旁通孔1512b。
以吐出口1511为中心,第一旁通孔1512a和第二旁通孔1512b沿周向分别形成在吐出口1511的两侧。具体而言,第一旁通孔1512a和第二旁通孔1512b可以在径向上分别形成于吐出口1511和后述的内壁部1516之间。更具体地说,第一旁通孔1512a和第二旁通孔1512b可以与后述的排出通孔1655形成在同一轴线上或者形成于至少一部分与排出通孔1655在径向上重叠的位置,或者形成于后述的内侧盖部1653的下侧。
第一旁通孔1512a和第二旁通孔1512b可以分别形成有一个,也可以分别形成有至少两个以上,例如,也可以分别形成为三个以上的孔。在图1中,示出了第一旁通孔1512a和第二旁通孔1512b分别形成有一个孔的情形。
例如,在第一旁通孔1512a和第二旁通孔1512b分别形成有复数个的情况下,第一旁通孔1512a和第二旁通孔1512b也可以分别排列成一列,也可以沿固定涡卷部153的轮廓形成为曲线。
另外,复数个第一旁通孔1512a和第二旁通孔1512b可以形成为分别具有相同的内径,也可以形成为具有彼此不同的内径。例如,在复数个孔中位于中心的孔的内径可以大于位于两侧的孔的内径。
构成第一旁通孔1512a和第二旁通孔1512b的复数个孔可以彼此连通而呈矩形,或者第一旁通孔1512a和第二旁通孔1512b也可以形成为一个矩形孔。
在第一旁通孔1512a的端部可以设置有第一旁通阀1581,在第二旁通孔1512b的端部可以设置有第二旁通阀1582。具体地说,随着第一旁通孔1512a和第二旁通孔1512b形成为与排出通孔1655位于同一轴线上或者形成于内侧盖部1653的下侧,第一旁通阀1581和第二旁通阀1582也可以设置为与排出通孔1655位于同一轴线上或者设置于内侧盖部1653的下侧。
第一旁通阀1581和第二旁通阀1582可以分别由一端形成固定端而另一端形成自由端的簧片阀构成。具体而言,第一旁通阀1581和第二旁通阀1582的一端可以分别螺栓紧固并固定在固定端板部151的顶面,而另一端可以分别设置为自由状态以开闭第一旁通孔1512a和第二旁通孔1512b的端部。
背压孔1513可以沿轴向贯穿固定端板部151而形成。背压孔1513形成于与后述的板侧背压孔1611c连通的位置,并且与具有吸入压和吐出压之间的中间压的压缩室V连通。
固定侧壁部152在固定端板部151的底面边缘沿轴向延伸为环形状而形成。固定侧壁部152的外径可以小于圆筒外壳111的内径。因此,本实施例的固定涡旋盘150可以从圆筒外壳111的内周面隔开,并且根据压缩室V的压力和后述的背压室S的压力之间的差异而沿轴向移动。
固定侧壁部152以与固定涡卷部153大致相同的高度形成,在固定侧壁部152的外周面可以形成有沿径向延伸的引导凸部155。在引导凸部155可以分别形成有前述的引导件插入孔155a。
引导凸部155可以形成有复数个或者也可以形成有一个。在引导凸部155为复数个的情况下,所述复数个引导凸部155可以沿周向隔开预先设定的间隔而形成,并且在各个引导凸部155可以分别形成有一个引导件插入孔155a。在引导凸部155为一个的情况下,可以沿周向隔开预先设定的间隔而形成有复数个引导件插入孔155a。图2和图3示出了引导凸部155为复数个的情形。
在固定侧壁部152的外周面一侧形成有吸入口1521。吸入口1521的一端与壳体110的低压部110a连通,而另一端与两侧压缩室V1、V2的吸入压室连通。由此,制冷剂通过制冷剂吸入管117被吸入到构成低压部的壳体110的低压部110a,该制冷剂通过吸入口1521流入到各个吸入压室。
固定涡卷部153从固定端板部151底面沿轴向延伸而形成。固定涡卷部153可以在固定侧壁部152的内部形成为螺旋形状,并且可以与回旋涡卷部142对应地形成以与所述回旋涡卷部142咬合。关于固定涡卷部153的说明用对于回旋涡卷部142的说明来代替。
另一方面,在本实施例的固定涡旋盘150的顶面,即在固定端板部151可以一体地形成有背压室部(未图示),所述背压室部用于对固定涡旋盘150施加向回旋涡旋盘140侧的压力。
图2是示出在图1中从固定涡旋盘分离出背压室部的状态的立体图,图3是示出在图2中将背压室部结合于固定涡旋盘的状态的透视图,图4是图3的纵向剖视图,图5和图6是图4的“Ⅳ-Ⅳ”线剖视图和“Ⅴ-Ⅴ”线剖视图,图7和图8是图4的“A”部和“B”部的放大剖视图。
参照图2至图8,在固定端板部151的顶面可以形成有构成背压室部的一部分的外壁部1515和内壁部1516。外壁部1515和内壁部1516可以沿径向隔开预先设定的间隔而分别形成为环形状。由此,在外壁部1515的内周面和内壁部1516的外周面之间可以形成有背压室S。
具体而言,外壁部1515可以形成背压室S的外壁面,而内壁部1516可以形成背压室S的内壁面。由此,固定端板部151的位于外壁部1515和内壁部1516之间的顶面形成背压室S的底面,而在构成背压室S的底面的外壁部1515和内壁部1516之间可以形成有前述的背压孔1513。
另外,参照图4至图6,在构成内壁部1516的中心的固定端板部151的大致中心位置可以形成有前述的吐出口1511,在吐出口1511和内壁部1516的内周面之间可以形成有前述的第一旁通孔1512a、第二旁通孔1512b。由此,不仅可以将外壁部1515和内壁部1516一体地形成于固定涡旋盘150,还可以将背压孔1513、第一旁通孔1512a以及第二旁通孔1512b形成于固定涡旋盘150。之所以上述设置可以实现,是因为后述的阀容纳部1654从浮动板165沿轴向延伸而形成。
外壁部1515可以从固定端板部151的顶面边缘朝高低压分离板115向上延伸,内壁部1516可以从固定端板部151的顶面中央部朝高低压分离板115向上延伸。外壁部1515和内壁部1516从固定端板部151一体地延伸而形成,并且可以与所述固定端板部151同样地由铸铁形成。
参照图7和图8,外壁部1515和内壁部1516可以以大致相同的高度(轴向长度)和厚度形成。但是,外壁部1515的高度H1和内壁部1516的高度H2可以根据高低压分离板115和后述的浮动板165的形状而不同。例如,在高低压分离板115形成为圆台形状而在浮动板165的外周面插入到背压室S的内部的内侧插入的情况下,外壁部1515和内壁部1516可以以大致相同的高度形成。
然而,如后述的图4,在高低压分离板115形成为圆台形状而在浮动板165的外周面外插到背压室S的情况下,外壁部1515的高度H1也可以低于内壁部1516的高度H2。
外壁部1515的厚度t1可以与内壁部1516的厚度t2大致相同。然而,外壁部1515的厚度t1和内壁部1516的厚度t2可以根据密封构件的设置与否而调整。
例如,在后述的第一密封构件1661和第二密封构件1662分别设置于浮动板165的情况下,外壁部1515的厚度t1和内壁部1516的厚度t2可以相同。相反,在后述的第一密封构件1661或第二密封构件1662设置于外壁部1515或内壁部1516的情况下,设置有该密封构件1661、1662的壁部的厚度t1、t2可以大于未设置密封构件1661、1662的壁部的厚度t1、t2。
本实施例的外壁部1515和内壁部1516可以形成为大致相同或内壁部1516薄于外壁部1515。由此,能够在内壁部1516的内部确保可形成前述的吐出口1511和旁通孔1512的空间。
重新参照图2至图4,本实施例的背压室部还包括浮动板165,所述浮动板165结合为可以相对于固定涡旋盘150沿轴向滑动。浮动板165设置在固定涡旋盘150的外壁部1515和内壁部1516的上侧而覆盖背压室S的顶面,并且可滑动地分别与外壁部1515和内壁部1516的周面结合。由此,背压室S可以被密封而与壳体110的低压部110a或高压部110b分离。
优选,浮动板165尽可能由硬质材料形成,以在压缩机的运转/停止时,能够根据背压力的变化而升降。例如,浮动板165可以由工程塑料材质形成。但是,在压缩机运转时浮动板165沿轴向上升并与高低压分离板115的密封板1151发生碰撞,因此从可靠性方面来看优选由硬质的金属材质形成。例如,浮动板165可以通过对铝材料进行表面处理而形成。
浮动板165包括上侧盖部1651、外侧盖部1652、内侧盖部1653、阀容纳部1654以及排出通孔1655。这些上侧盖部1651、外侧盖部1652、内侧盖部1653以及阀容纳部1654可以形成为一体,排出通孔1655可以在内侧盖部1653和阀容纳部1654之间开口而形成。
上侧盖部1651可以形成为环形状并且其幅度可以大于固定涡旋盘150的外壁部1515和内壁部1516之间的间隔。由此,上侧盖部1651可以覆盖构成背压室S的顶面的外壁部1515和内壁部1516之间。
上侧盖部1651的外侧面可以形成为与高低压分离板115的底面形状大致对应。例如,随着高低压分离板115形成为大致圆台形状,上侧盖部1651可以形成为从中央越接近边缘越向下倾斜。因此,即便浮动板165上升,也能够最大限度地确保上侧盖部1651和高低压分离板115之间的间隔,从而在压缩机停止时能够使低压部110a和高压部110b之间顺畅地连通。
在上侧盖部1651的内周侧顶面可以形成有密封凸起1651a。在浮动板165上升时,密封凸起1651a紧贴于高低压分离板115的密封板1151而起到分隔低压部110a和高压部110b之间的作用。密封凸起1651a可以形成为环形状,并且可以对其进行表面硬化处理以防止磨损。
密封凸起1651a可以形成于内侧盖部1653的上侧,即可以与内侧盖部1653形成在同一轴线上。由此,在密封凸起1651a的内侧可以形成有排出通孔1655。
密封凸起1651a的高度优选形成为确保在压缩机运转时在浮动板165上升的状态下能够使通过排出通孔1655的制冷剂无阻碍地向高压部110b移动的程度的充分的连通面积。
外侧盖部1652可以形成为环形状并且从上侧盖部1651的外周朝固定涡旋盘150沿轴向延伸。
参照图7,外侧盖部1652的高度H3可以形成为,能够在所述浮动板165处于上升到最大的位置时保持外侧盖部1652与外壁部1515在径向上重叠的状态。例如,外侧盖部1652和外壁部1515之间的外侧最大重叠距离L1可以大于浮动板165和高低压分离板115之间的最大密封间隔L2。由此,即便浮动板165上升到最大,也能够抑制外侧盖部1652和外壁部1515分离来保持背压室S的密封状态。
外侧盖部1652可以可滑动地内侧插入到外壁部1515的内周面,也可以可滑动地外侧插入到外壁部1515的外周面。在外侧盖部1652内侧插入到外壁部1515的情况下,浮动板165的外径减小从而能够降低浮动板165的重量。由此,在压缩机运转时,浮动板165可以迅速上升而分离低压部110a和高压部110b之间。
相反,在外侧盖部1652外侧插入到外壁部1515的情况下,背压室S的背压面积增大从而能够紧密地密封低压部110a和高压部110b之间。在本实施例中,对外侧盖部1652内侧插入到外壁部1515的例子进行说明,外侧插入的例子以另一实施例进行说明。
在外侧盖部1652内侧插入到外壁部1515的情况下,在外侧盖部1652的外周面可以插入有外侧盖构件(以下,称作第一密封构件)1661。例如,在外侧盖部1652的外周面可以形成有环形状的外侧密封槽(以下,称作第一密封槽)1652a,在第一密封槽1652a可以插入结合有第一密封构件1661。第一密封构件1661可以由如O型环的具有弹性的密封构件构成。
第一密封构件1661也可以设置于外壁部1515的面向外侧盖部1652的外周面的内周面。然而,随着从固定端板部151延伸的外壁部1515由铸铁形成,与由铝形成的浮动板165的外侧盖部1652相比,在加工第一密封槽1652a时粗糙度低。因此,如果第一密封槽1652a形成于固定涡旋盘150的外壁部1515,可能因低粗糙度而引起第一密封构件1661的组装状态不良。这会引起背压室S的外周侧密封不良,导致制冷剂从背压室S向低压部110a泄漏的背压室泄漏。因此,优选,在加工粗糙度比固定涡旋盘150的外壁部1515相对高的浮动板165的外侧盖部1652的外周面形成第一密封槽1652a而与第一密封构件1661结合。
参照图8,内侧盖部1653可以形成为与外侧盖部1652大致相似。例如,内侧盖部1653可以形成为环形状,并且可以从上侧盖部1651内周朝固定涡旋盘150沿轴向延伸。
内侧盖部1653的高度H4可以形成为在浮动板165处于上升到最大高度的位置时能够保持内侧盖部1653与内壁部1516在轴向上重叠的状态。例如,内侧盖部1653和内壁部1516之间的内侧最大重叠距离L3可以大于浮动板165和高低压分离板115之间的最大密封间隔L2。由此,即便浮动板165上升到最大,也能够抑制内侧盖部1653从内壁部1516脱离来保持背压室S的密封状态。
内侧盖部1653可以可滑动地插入(内侧插入)到内壁部1516的内周面,也可以可滑动地插入(外侧插入)到内壁部1516的外周面。在内侧盖部1653内侧插入到内壁部1516的情况下,可以增大背压室S的内部体积(背压面积)。由此,可以通过充分确保背压室S的背压力来扩大压缩机的运转区域。
相反,在外侧盖部1652外侧插入到外壁部1515的情况下,可以通过增大后述的排出通孔1655的面积来降低对于向高压部110b排出的制冷剂的流路阻力。由此,能够通过吐出口1511迅速地向高压部110b排出从压缩室V吐出的制冷剂。
或者,如果保持排出通孔1655的宽度,则该排出通孔1655的外周和内侧盖部1653之间的间隔增大。由于该间隔形成承受来自所排出的制冷剂的压力的面,因此最终背压面积增大,在运转时使浮动板165迅速地悬浮。在本实施例中,说明了内侧盖部1653内侧插入到内壁部1516的例子,外侧插入的例子以另一实施例进行说明。
在内侧盖部1653内侧插入到内壁部1516的情况下,优选,内侧盖部1653的高度H4低于内壁部1516的高度H2。由此,即便在内壁部1516的内侧设置有第一旁通阀1581、第二旁通阀1582,也可以预先防止在浮动板165下降时内侧盖部1653与第一旁通阀1581、第二旁通阀1582发生干扰。
在内侧盖部1653内侧插入到内壁部1516的情况下,在内侧盖部1653的外周面可以插入有内侧盖构件(以下,称作第二密封构件)1662。例如,在内侧盖部1653的外周面可以形成有环形状的内侧密封槽(以下,称作第二密封槽)1653a,在第二密封槽1653a可以插入结合有第二密封构件1662。与第一密封构件1661同样地,第二密封构件1662可以由如O型环的具有弹性的密封构件构成。
第二密封构件1662也可以设置于内壁部1516的面向内侧盖部1653的外周面的内周面。然而,如前述的第一密封槽1652a,从加工粗糙度方面来看,第二密封槽1653a优选形成于浮动板165的内侧盖部1653。
另一方面,由于第二密封构件1662与吐出口相邻,因此在第二密封槽1653a还可以设置有额外的上侧盖构件1663。即,就内侧盖部1653中第二密封构件1662所处的位置而言,由于吐出口1511的周边和背压室S内部的压力差大,因此通过吐出口1511吐出的高温高压的制冷剂可能流入到背压室S。因此,可能导致第二密封构件1662因与高温的制冷剂接触而被固化或密封力下降。因此,上侧盖构件1663可以设置为覆盖第二密封槽1653a的容纳第二密封构件1662的开口面。
通常,上侧盖构件1663可以由聚四氟乙烯材质形成,并且可以如第二密封构件1662形成为环形状。由此,与第二密封构件1662同样地,从组装工程方面来看,上侧盖构件1663插入到内侧盖部1653的内周面比插入到内侧盖部1653的外周面更有利。
重新参照图2至图4,阀容纳部1654起到将开闭吐出口1511的吐出阀157可滑动地容纳的作用,阀容纳部1654可以形成于内壁部1516的内侧,具体地说形成为从内侧盖部1653的内周侧朝径向隔开预先设定的间隔。
阀容纳部1654可以形成为与吐出阀157的形状对应。例如,随着本实施例的吐出阀157由呈圆柱形状的活塞阀构成,阀容纳部1654也可以形成为圆筒形状。
具体地说,阀容纳部1654可以由阀引导面1654a和阀限制面1654b构成。
阀引导面1654a可以形成为沿轴向延伸并且具有比吐出阀157的外径更大的内径的圆筒形状。由此,吐出阀157的外周面可以可滑动地插入到阀引导面1654a的内周面。但是,阀引导面1654a可以根据吐出阀157的形状而不同地形成。
参照图6和图8,阀引导面1654a的下端从与其面对的固定端板部151的顶面隔开预先设定的间隔,并且可以设置为使前述的第一旁通阀1581、第二旁通阀1582的至少一部分分别位于阀引导面1654a的下端和与其面对的固定端板部151的顶面之间。
阀引导面的高度(或阀容纳部的高度)H5可以形成为即便在浮动板165上升到最高高度并且吐出阀157下降到最低高度的状态下,该吐出阀157也不会从阀引导面1654a脱离。例如,阀引导面1654a的高度(轴向长度)H5可以大致大于等于吐出阀157的移动长度,换句话说,可以形成为高于或等于内侧盖部1653的高度H4。
阀限制面1654b可以通过连接部1656而从内侧盖部1653的内周面沿径向延伸而形成为覆盖阀引导面1654a的上端。在阀限制面1654b的中心还可以形成有连通阀引导面1654a的内部和高压部110b之间的逆流防止孔1654c。由此,在吐出阀157上升时,在该吐出阀157的上侧的流体阻力变低从而阀迅速上升,相反,在吐出阀157下降时,高压部110b的气体对吐出阀157的顶面施加压力从而阀迅速下降。
排出通孔1655起到将从压缩室V通过吐出口1511吐出的制冷剂引向高压部110b的作用。由此,排出通孔1655可以形成为在密封凸起1651a的内侧贯穿浮动板165。具体而言,排出通孔1655可以形成为在内侧盖部1653的内周面和阀容纳部1654的外周面之间贯穿浮动板165。
排出通孔1655可以形成为复数个圆弧形状而沿周向配置。由此,在复数个排出通孔1655之间沿径向形成有连接部1656,通过连接部1656,上侧盖部1651可以与阀容纳部1654连接为一体。
排出通孔1655的周向长度(或总截面积)可以大于连接部1656的周向长度(或总截面积)。由此,能够充分地确保排出通孔1655的面积。
如上所述的本实施例的涡旋式压缩机,以如下的方式运转。图9是示出图1的涡旋式压缩机的运转状态的剖视图,图10是示出图1的涡旋式压缩机的停止状态的剖视图。
参照图9,在压缩机运转时,电源施加到定子121的定子线圈1212,由此转子122和旋转轴125一起旋转。这样一来,结合于旋转轴125的回旋涡旋盘140相对于固定涡旋盘150进行回旋运动,在回旋涡卷部142和固定涡卷部153之间形成两个一对的压缩室V。随着回旋涡旋盘的回旋运动,该压缩室V分别从外侧向内侧移动而体积变小。
此时,制冷剂通过制冷剂吸入管117被吸入到壳体110的低压部110a,该制冷剂的一部分直接被吸入到构成第一压缩室V1和第二压缩室V2的各个吸入压室,而剩余的制冷剂先向驱动马达120侧移动后被吸入到吸入压室。
这样一来,吸入到压缩室V的制冷剂沿该压缩室V的路径移动时被压缩,该被压缩的制冷剂的一部分在到达吐出口1511之前通过背压孔1513向背压室S移动。由此,由固定端板部151和浮动板165形成的背压室S形成中间压。
由此,浮动板165被背压室S的压力推动而向高低压分离板115上升,设置于浮动板165的上端的密封凸起1651a紧贴于设置于高低压分离板115的密封板1151。从而,壳体110的高压部110b从低压部110a分隔,能够抑制从各个压缩室V1、V2向高压部110b吐出的制冷剂向低压部110a逆流。
此时,在浮动板165的外侧盖部1652设置有第一密封构件1661,而在内侧盖部1653的外周面设置有第二密封构件1662,由此不仅与固定涡旋盘150的外壁部1515和内壁部1516紧密地密封,还保持背压室S的内部空间与壳体110的低压部110a分离的状态。
相反,固定涡旋盘150被背压室S的压力加压而向朝着回旋涡旋盘140的方向下降并紧贴。由此,阻断在压缩室V压缩的制冷剂从高压侧压缩室向低压侧压缩室泄漏。
此时,制冷剂从构成各个压缩室V1、V2的中间压室向吐出压室侧移动并且被压缩至规定的压力,但是可以根据压缩机的运转中发生的其他条件,制冷剂的压力上升到预先设定的压力以上。由此,从中间压室向吐出压室移动的制冷剂的一部分在到达吐出压室之前通过第一旁通孔1512a和第二旁通孔1512b预先从构成各个压缩室V1、V2的中间压室向高压部110b旁通。由此,可以通过抑制制冷剂在压缩室V1、V2被压缩成规定压力以上来提高压缩机效率并且确保稳定性。
移动到各个压缩室V1、V2的吐出压室的制冷剂推动吐出阀157,通过吐出口1511和排出通孔1655向高压部110b吐出,该制冷剂在先填充高压部110b后经由制冷剂吐出管118通过制冷循环的冷凝器排出。
另一方面,参照图10,在压缩机停止时,背压室S的压力因与背压孔1513连通的中间压室的压力变低而变小,随着背压室S的压力变小,浮动板165向朝着固定涡旋盘150的方向下降。
这样一来,浮动板165的密封凸起1651a从高低压分离板115的密封板1151隔开,从而低压部110a和高压部110b连通。由此,高压部110b的制冷剂向低压部110a泄漏,高压部110b和低压部110a之间形成压力平衡。
此时,压缩室V的压力变低导致向上推动吐出阀157的力变小,相反,在吐出阀157的顶面侧因高压部110b的高压制冷剂通过逆流防止孔1654c向阀容纳部1654的内部流入而形成高压。那么,吐出阀157被高压部110b的制冷剂推动而下降并阻断吐出口1511。由此,阻断高压部110a的制冷剂向压缩室V逆流。
如上所述,随着构成背压室S的外壁部1515和内壁部1516在固定涡旋盘150的顶面形成为一体,与单独制作并组装背压室组装体的情形相比,部件数量和组装工序减少,从而能够降低制造成本。
另外,随着在设置于外壁部1515和内壁部1516之间而构成背压室S的浮动板165追加形成有阀容纳部1654,并将吐出阀157容纳于该阀容纳部1654,即便不经过分离后组装背压室组装体,也可以在固定涡旋盘150的内壁部1516内侧设置旁通阀1581、1582。
另外,随着固定涡旋盘150由铸铁形成而浮动板165由铝材料,能够在加工粗糙度相对高的浮动板165形成密封槽1652a、1653a并将密封构件1661、1662和上侧盖构件1663插入到该密封槽1652a、1653a中。由此,不仅密封槽1652a、1653a的加工容易,而且可以通过提高这些密封槽1652a、1653a的加工粗糙度来提高密封构件1661、1662和上侧盖构件1663的组装程度,由此,能够提高背压室S的密封程度。
另外,随着浮动板165的内侧盖部1653内侧插入到固定涡旋盘150的内壁部1516,可以将密封内侧盖部1653和内壁部1516之间的环形状的密封构件1662设置于内侧盖部1653的外周面。由此,可以轻松地设置环形状的密封构件1662。
另一方面,对浮动板的另一实施例进行说明。
即,在前述的实施例中,说明了浮动板的外侧盖部插入到固定涡旋盘的外壁部内周侧,内侧盖部插入到内壁部内周侧的情形,但是根据情况,外侧盖部可以插入到外壁部内周侧,而内侧盖部插入到内壁部外周侧。
图11和图12是示出浮动板的另一实施例的透视图和剖视图。
参照图11和图12,本实施例的固定涡旋盘150的外壁部1515和内壁部1516可以一体地延伸形成在固定端板部151的顶面。
外壁部1515和内壁部1516可以形成为与前述的图4的实施例大致相同。例如,外壁部1515和内壁部1516可以形成为沿径向隔开预先设定的间隔,而外壁部1515的高度和厚度可以与内壁部1516的高度和厚度大致相同。
另外,外壁部1515可以尽可能形成于固定端板部151的外周面附近,而内壁部1516可以在可形成第一旁通孔1512a、第二旁通孔1512b的范围内尽可能与吐出口1511相邻。
本实施例的浮动板165可以形成为与前述的图4的实施例大致相似。具体地说,浮动板165可以包括上侧盖部1651、外侧盖部1652、内侧盖部1653、阀容纳部1654、排出通孔1655,而这些上侧盖部1651、外侧盖部1652、内侧盖部1653、阀容纳部1654、排出通孔1655可以形成为与图4的实施例大致相同。
但是,外侧盖部1652可以可滑动地插入(内侧插入)到外壁部1515的内周面,而内侧盖部1653可以可滑动地插入(外侧插入)到内壁部1516的外周面。
换句话说,外侧盖部1652和内侧盖部1653可以均位于构成背压室S的外壁部1515和内壁部1516的内部。由此,与前述的图4的实施例相比,外侧盖部1652和内侧盖部1653之间的间隔可以较窄。
另外,在此情况下,第一密封构件1661可以设置于外侧盖部1652的外周面,第二密封构件1662可以设置于内侧盖部1653的内周面。尤其,第二密封构件1662可以从内周侧插入并结合于在内侧盖部1653的内周面形成的第二密封槽1653a中。由此,可以通过将如O型环形成为环形状的第二密封构件1662收拢而插入到第二密封槽1653a中,而不是通过将其张开而插入到第二密封槽1653a中,从而可以轻松地设置第二密封构件1662。
如上所述,在内侧盖部1653外侧插入到内壁部1516的外周侧的情况下,外侧盖部1652和内侧盖部1653之间的间隔变窄,由此可以减小支撑浮动板165的面积,换句话说,可以减小浮动板165中向背压室S露出的面积(以下,定义为背压室的背压面积)。
尤其,如本实施例,在外侧盖部1652内侧插入到外壁部1515而内侧盖部1653外侧插入到内壁部1516的外周侧的情况下,外侧盖部1652和内侧盖部1653均位于背压室的内部。由此,与图4的实施例相比,浮动板165的背压面积大致减小内壁部1515的厚度或内侧盖部1653的厚度。
这样一来,支撑浮动板165的背压力减小,在压缩机停止时浮动板165迅速地下降并且在低压部110a和高压部110b之间迅速且顺畅地形成压力平衡。
另外,如本实施例,随着内侧盖部1653外侧插入到内壁部1516,从吐出口1511的周边排除了内侧盖部1653的截面,由此可以无弯曲且平坦地形成排出通路。由此,经由吐出口1511的制冷剂沿平坦的内壁部1516的内周面向排出通孔1655移动,因此能够抑制因在与吐出口1511相邻的周边的涡流而引起的流动损失的发生。
另外,如本实施例,由于包括内侧盖部1653的浮动板165由铝材料形成,因此与由铸铁形成的内壁部1516相比加工粗糙度高。由此,当在内侧盖部1653的内周面形成第二密封槽1653a而插入第二密封构件1662时,由于第二密封槽1653a的加工粗糙度高,因此能够提高插入到第二密封槽1653a的第二密封构件1662的密封力。
另外,如本实施例,随着将形成为环形状的第二密封构件1662和上侧盖构件1663设置于内侧盖部1653的内周面,可以轻松地设置第二密封构件1662和上侧盖构件1663。
另一方面,对浮动板的又一实施例进行说明。
即,在前述的实施例中说明了外侧盖部可滑动地插入到外壁部的内周面的情形,但是,可以根据情况,外侧盖部也可以可滑动地插入到外壁部的外周面。
图13和图14是示出浮动板的又一实施例的透视图和剖视图。
参照图13和图14,本实施例的固定涡旋盘150的外壁部1515和内壁部1516可以一体地延伸形成在固定端板部151的顶面。
外壁部1515和内壁部1516可以形成为与前述的图4的实施例大致相同。例如,外壁部1515和内壁部1516可以沿径向隔开预先设定的间隔,外壁部1515的高度和厚度可以与内壁部1516的高度和厚度大致相同。
另外,外壁部1515可以尽可能形成于固定端板部151的外周面附近,而内壁部1516可以在可形成第一旁通孔1512a、第二旁通孔1512b的范围内尽可能与吐出口1511相邻。
本实施例的浮动板165可以形成为与前述的图4的实施例大致相似。具体地说,浮动板165包括上侧盖部1651、外侧盖部1652、内侧盖部1653、阀容纳部1654、排出通孔1655,而这些上侧盖部1651、外侧盖部1652、内侧盖部1653、阀容纳部1654、排出通孔1655可以形成为分别与图4的实施例大致相似。
但是,将浮动板165组装于固定涡旋盘150的外壁部1515和内壁部1516的形态可以与图9的实施例相反。例如,外侧盖部1652可以可滑动地插入(外侧插入)到外壁部1515的外周面,内侧盖部1653可以可滑动地插入(内侧插入)到内壁部1516的内周面。
换句话说,外侧盖部1652和内侧盖部1653可以均位于构成背压室S的外壁部1515和内壁部1516的外部。由此,外侧盖部1652和内侧盖部1653之间的间隔可以大于前述的图4和图11的实施例。
另外,在此情况下,第一密封构件1661可以形成于外侧盖部1652的内周面,第二密封构件1662可以形成于内侧盖部1653的外周面。尤其,第一密封构件1661可以从内周侧插入并结合于在外侧盖部1652的内周面形成的第一密封槽1652a中。由此,可以通过将如O型环形成为环形状的第一密封构件1661收拢而插入到第一密封槽1652a中,而不是通过将其张开而插入到第一密封槽1652a中,从而可以轻松地设置第一密封构件1661。
如上所述,即便在外侧盖部1652外侧插入到外壁部1515的情况下,其基本构成和根据其的效果也与前述的图4和图11的实施例相似。但是,本实施例可以通过扩大外侧盖部1652和内侧盖部1653之间的间隔来扩大支撑浮动板165的背压室S的背压面积。由此,在压缩机运转时,浮动板165迅速地上升的同时浮动板165强有力地紧贴于高低压分离板,从而能够紧密地密封低压部110a和高压部110b之间。
另一方面,对背压室部的又一实施例进行说明。
即,在前述的实施例中,说明了构成背压室的一部分的外壁部和内壁部与固定涡旋盘一体形成的情形,但是根据情况,可以通过将包括外壁部和内壁部的单独的背压室组装体后组装于固定涡旋盘来形成背压室部。
图15和图16是示出背压室部的另一实施例的透视图和剖视图。
参照图15和图16,本实施例的背压室部可以由与固定涡旋盘150的顶面结合的背压室组装体160构成。
构成背压室部的背压室组装体160可以包括背压板161和浮动板165。本实施例的固定涡旋盘150可以包括固定端板部151,固定端板部151可以由分开形成并后组装的第一端板部(未图示)和第二端板部(未图示)构成。可以理解为第一端板部是设置有固定涡卷部153而形成压缩室V的下侧端板部,第二端板部是由构成背压室组装体160的一部分的背压板161构成而形成背压室S的上侧端板部。
构成第二端板部的背压板161可以形成为环形状,并且在固定板部1611的顶面可以形成有沿径向隔开预先设定的间隔形成的外壁部1615和内壁部1616。外壁部1515和内壁部1516之间的顶面可以被浮动板165覆盖。由此外壁部1615和内壁部1616之间的空间形成背压室S。
外壁部1615和内壁部1616之间的底板部1611可以形成有板侧背压孔1611c,在固定涡旋盘150可以形成有与板侧背压孔1611c连通的涡旋盘侧背压孔1513。涡旋盘侧背压孔1513的另一端可以与中间压室连通。
外壁部1615和内壁部1616可以形成为与前述的实施例相同。例如,外壁部1615可以从固定端板部151的边缘位置向高低压分离板115延伸,而内壁部1616可以从固定端板部151的中央部,准确地说在外壁部1515和板侧旁通孔1611b之间朝高低压分离板115沿轴向延伸。板侧旁通孔1611b可以与涡旋盘侧旁通孔1512连通。在背压板的中央部可以形成有板侧吐出口1611a,以与固定涡旋盘150的吐出口1511连通。
浮动板165可以形成为与前述的实施例相同。例如,浮动板165可以包括上侧盖部1651、外侧盖部1652、内侧盖部1653、阀容纳部1654、排出通孔1655。从而,用对于前述的实施例的说明来替代关于这些上侧盖部1651、外侧盖部1652、内侧盖部1653、阀容纳部1654、排出通孔1655的说明。
如上所述,在背压室组装体160组装在固定涡旋盘150的情况下,构成该背压室组装体160的一部分的背压板161可以由铝材料形成。由此,与相当于背压板161的外壁部1615、内壁部1616以及连接外壁部1615和内壁部1616的底板部1611一体地形成在固定涡旋盘150的情形相比,能够减小固定涡旋盘150的重量。
另外,固定涡旋盘150是通过精密加工而在其一侧面形成固定涡卷部153的,所以在将需要精密加工的外壁部1615和内壁部1616一体地形成在其另一侧面的情况下,固定涡旋盘150的整体加工可能非常困难。对此,如果从固定涡旋盘150分离出背压室组装体160之后进行组装,则可以使固定涡旋盘150的制作容易。不仅如此,在构成背压室组装体160的背压板161由铝材料形成的情况下,不仅能够使外壁部1615和内壁部1616的精密加工容易,还能够确保对于外壁部1615和内壁部1616的周面的高粗糙度,从而能够提高与浮动板165的密封程度。
另外,在背压板161由铝材料形成的情况下,可以容易将前述的实施例中的密封槽形成于背压板161的周面,即外壁部1615或内壁部1616的周面。由此,能够使密封构件1661、1662和上侧盖构件1663的组装容易。
另一方面,在前述的实施例中将吐出阀为活塞阀的情形作为例子进行了说明,但是,也可以根据情况由一端被固定而另一端为自由端的簧片阀构成吐出阀。即便在此情况下,外壁部和内壁部的位置和形状也可以与前述的实施例相同,除了阀容纳部之外,浮动板也可以形成为与前述的实施例相同。由于对此的基本构成和作用效果与前述的实施例相似,从而用对于前述的实施例的说明来代替。

Claims (14)

1.一种涡旋式压缩机,其中,包括:
壳体,其内部空间被密闭;
驱动马达,设置于所述壳体的内部空间;
回旋涡旋盘,与所述驱动马达结合而进行回旋运动;
固定涡旋盘,在其端板部的一面形成有与所述回旋涡旋盘咬合而成的压缩室,在所述端板部的另一面形成有沿轴向延伸且沿径向隔开规定的间隔的外壁部和内壁部,在所述内壁部的内侧形成有吐出口,所述吐出口向所述壳体的内部空间吐出在所述压缩室被压缩的制冷剂;以及
浮动板,通过覆盖所述固定涡旋盘的外壁部和内壁部之间,从而在所述浮动板和所述固定涡旋盘之间形成背压室;
所述浮动板包括:
上侧盖部,形成为环形状,形成所述背压室的顶面;
外侧盖部,从所述上侧盖部的外周朝所述固定涡旋盘沿轴向延伸,可滑动地插入到所述外壁部;
内侧盖部,从所述上侧盖部的内周朝所述固定涡旋盘沿轴向延伸,可滑动地插入到所述内壁部;以及
阀容纳部,在所述内侧盖部的内周侧沿轴向延伸,容纳开闭所述吐出口的吐出阀。
2.根据权利要求1所述的涡旋式压缩机,其中,
在所述阀容纳部的外周面和所述内侧盖部的内周面之间形成有至少一个连通所述吐出口和所述壳体的内部空间之间的排出通孔,
在所述阀容纳部的外周面和所述内侧盖部的内周面之间形成有至少一个连接所述阀容纳部和所述内侧盖部之间的连接部,
至少一个所述排出通孔的周向长度大于所述连接部的周向长度。
3.根据权利要求2所述的涡旋式压缩机,其中,
所述阀容纳部形成为圆筒形状,
沿所述阀容纳部的外周面隔开配置有复数个连接部,
在所述复数个连接部中沿周向相邻的连接部之间形成有至少一个所述排出通孔。
4.根据权利要求1所述的涡旋式压缩机,其中,
所述阀容纳部包括:
阀引导面,沿轴向延伸形成为圆筒形状,所述吐出阀可滑动地插入到所述阀引导面;以及
阀限制面,覆盖所述阀引导面的一端,
在所述阀限制面形成有逆流防止孔,所述逆流防止孔连通所述阀引导面的内部和所述壳体的内部空间之间。
5.根据权利要求1所述的涡旋式压缩机,其中,
在所述固定涡旋盘的端板部还形成有至少一个连通所述压缩室和所述壳体的内部空间的旁通孔,
至少一个所述旁通孔在径向上形成于所述吐出口和所述内壁部之间,
在所述固定涡旋盘的端板部的另一面设置有至少一个开闭所述旁通孔的旁通阀,
至少一个所述旁通阀在轴向上位于所述固定涡旋盘的端板部和所述阀容纳部之间。
6.根据权利要求1所述的涡旋式压缩机,其中,
所述吐出阀由能够在所述阀容纳部沿轴向滑动的活塞阀构成,
所述阀容纳部的轴向长度大于所述吐出阀的轴向移动长度。
7.根据权利要求1所述的涡旋式压缩机,其中,
在所述壳体的内部空间还设置有将所述壳体的内部空间划分为低压部和高压部的高低压分离板,
在所述上侧盖部和所述内侧盖部之间形成有朝所述高低压分离板沿轴向延伸的密封凸起,
所述密封凸起与所述内侧盖部形成在同一轴线上。
8.根据权利要求1所述的涡旋式压缩机,其中,
所述阀容纳部的轴向长度小于等于所述内侧盖部的轴向长度,使得所述阀容纳部的端部从所述固定涡旋盘的端板部隔开。
9.根据权利要求1所述的涡旋式压缩机,其中,
在所述外侧盖部的周面和与其面对的所述外壁部的周面之间设置有外侧盖构件,
在所述内侧盖部的周面和与其面对的所述内壁部的周面之间设置有内侧盖构件。
10.根据权利要求1所述的涡旋式压缩机,其中,
所述外侧盖部可滑动地插入到所述外壁部的内周面,
所述内侧盖部可滑动地插入到所述内壁部的内周面,
在所述外侧盖部的外周面形成有环形状的外侧密封槽,环形状的外侧盖构件插入到所述外侧密封槽中,
在所述内侧盖部的外周面形成有环形状的内侧密封槽,环形状的内侧盖构件插入到所述内侧密封槽中。
11.根据权利要求1所述的涡旋式压缩机,其中,
所述外侧盖部可滑动地插入到所述外壁部的内周面,
所述内侧盖部可滑动地插入到所述内壁部的外周面,
在所述外侧盖部的外周面形成有环形状的外侧密封槽,环形状的外侧盖构件插入到所述外侧密封槽中,
在所述内侧盖部的内周面形成有环形状的内侧密封槽,环形状的内侧盖构件插入到所述内侧密封槽中。
12.根据权利要求1所述的涡旋式压缩机,其中,
所述外侧盖部可滑动地插入到所述外壁部的外周面,
所述内侧盖部可滑动地插入到所述内壁部的内周面,
在所述外侧盖部的内周面形成有环形状的外侧密封槽,环形状的外侧盖构件插入到所述外侧密封槽中,
在所述内侧盖部的外周面形成有环形状的内侧密封槽,环形状的内侧盖构件插入到所述内侧密封槽中。
13.根据权利要求1至12中任一项所述的涡旋式压缩机,其中,
所述外壁部和所述内壁部从所述固定涡旋盘的端板部一体地延伸而形成。
14.根据权利要求1至12中任一项所述的涡旋式压缩机,其中,
所述端板部由第一端板部和第二端板部构成,
所述第一端板部形成有固定涡卷部以形成所述压缩室,所述第二端板部形成有所述外壁部和所述内壁部以形成所述背压室,
所述第一端板部和所述第二端板部通过组装而结合。
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