CN117108501A - 涡旋压缩机及冷冻循环装置 - Google Patents

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CN117108501A CN202310297719.5A CN202310297719A CN117108501A CN 117108501 A CN117108501 A CN 117108501A CN 202310297719 A CN202310297719 A CN 202310297719A CN 117108501 A CN117108501 A CN 117108501A
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中野泰典
武田启
佐藤拓洋
燕超
谢椿
张一扬
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Hitachi Johnson Controls Air Conditioning Inc
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Abstract

本发明提供一种可靠性高的涡旋压缩机等。在涡旋压缩机的回旋涡旋件设置有将来自供油贯通孔的润滑油向固定涡旋件(21)的镜板面(21f)侧引导的供油流路,在固定涡旋件(21)的镜板面(21f)设置有圆弧状的周向槽(G1a)和与周向槽(G1a)的一端连接的排油槽(G1b),排油槽(G1b)与背压室连通,排油槽(G1b)的流路面积比周向槽(G1a)的流路面积小,供油流路与周向槽(G1a)间歇地连通。

Description

涡旋压缩机及冷冻循环装置
技术领域
本发明涉及涡旋压缩机等。
背景技术
关于涡旋压缩机,作为将从固定涡旋件以及回旋涡旋件中的一方朝向另一方的推力载荷(轴向的力)保持在适当的范围的技术,例如已知有专利文献1所记载的技术。即,在专利文献1中记载了如下内容:在固定涡旋件的推力滑动面以沿周向延伸的方式形成油槽,并使该油槽的端部与负压区域连通。
现有技术文献
专利文献1:日本特开2016-20664号公报
在专利文献1所记载的技术中,固定涡旋件的油槽始终与负压区域连通,因此油槽中的润滑油的压力容易降低,有可能无法充分降低推力载荷。因此,专利文献1所记载的技术在涡旋压缩机的可靠性方面存在改善的余地。
发明内容
因此,本发明的课题在于提供可靠性高的涡旋压缩机等。
为了解决上述课题,本发明的涡旋压缩机的特征在于,具备:密闭容器;具有定子和转子并收纳于所述密闭容器的电动机;具有供润滑油流动的供油贯通孔且与所述转子一体地旋转的轴;固定涡旋件,其具有涡旋状的固定重叠件;回旋涡旋件,其具有涡旋状的回旋重叠件,在所述固定重叠件与所述回旋重叠件之间形成有压缩室;以及框架,其具有上述轴的插通孔,支撑上述固定涡旋件,在上述回旋涡旋件与上述框架之间设有背压室,在上述回旋涡旋件设有将来自上述供油贯通孔的润滑油向上述固定涡旋件的镜板面侧引导的供油流路,在上述固定涡旋件的上述镜板面设有圆弧状的周向槽和与上述周向槽的一端连接的排油槽,上述排油槽与上述背压室连通,上述排油槽的流路面积比上述周向槽的流路面积小,上述供油流路与上述周向槽间歇地连通,所述周向槽具有呈圆弧状的圆弧部和与所述供油流路间歇地连通的连通部,所述连通部在所述圆弧部中连接在与所述排油槽相反的一侧,形成为部分地包含所述供油流路中的所述镜板面侧的开口的移动轨迹,所述供油流路与一个所述周向槽所包含的所述连通部和所述圆弧部交替地连通。
本发明的效果如下。
根据本发明,能够提供可靠性高的涡旋压缩机等。
附图说明
图1是第一实施方式的涡旋压缩机的纵剖视图。
图2是第一实施方式的涡旋压缩机所具备的回旋涡旋件的纵剖视图。
图3是第一实施方式的涡旋压缩机所具备的回旋涡旋件的立体图。
图4是第一实施方式的涡旋压缩机所具备的固定涡旋件的仰视图。
图5是第一实施方式的涡旋压缩机的固定涡旋件及回旋涡旋件中的排油槽附近的剖视图。
图6是在第一实施方式的涡旋压缩机中将图4的区域K1局部地放大而表示供油流路的开口的移动轨迹的说明图。
图7A是在第一实施方式的涡旋压缩机中回旋涡旋件的供油流路的开口未与固定涡旋件的周向槽连通的状态的说明图。
图7B是在第一实施方式的涡旋压缩机中回旋涡旋件的供油流路的开口与固定涡旋件的周向槽连通的状态的说明图。
图7C是在第一实施方式的涡旋压缩机中回旋涡旋件的供油流路的开口未与固定涡旋件的周向槽连通的状态的说明图。
图8是表示第一实施方式的涡旋压缩机的油槽的连通状态的时序图。
图9是包括第二实施方式的空调机的制冷剂回路的结构图。
图10是表示第一变形例的涡旋压缩机中的回旋涡旋件的供油流路的开口的移动轨迹的说明图。
图11是表示第二变形例的涡旋压缩机中的回旋涡旋件的供油流路的开口的移动轨迹的说明图。
图中:1—密闭容器,2—压缩机构部,12—供油流路,21—固定涡旋件,21b—固定重叠件,21f—镜板面,22—回旋涡旋件,22b—回旋重叠件,23—框架,3—曲轴(轴),3c—供油件(离心泵),3d—供油贯通孔,4—电动机,4a—定子,4b—转子,71—室外热交换器,73—膨胀阀,75—室内热交换器,100—涡旋压缩机,G1—油槽,G1a、GA1a、GB1a—周向槽,G11a—圆弧部,G12a、G13a、G14a—连通部,G1b—排油槽,H1—插通孔,J4—开口,L1—深度(周向槽的深度),L2—深度(排油槽的深度),M4—移动轨迹,S1—压缩室,S4—背压室,W1—空调机(冷冻循环装置)。
具体实施方式
《第一实施方式》
<涡旋压缩机的结构>
图1是第一实施方式的涡旋压缩机100的纵剖视图。
涡旋压缩机100是对气体状的制冷剂进行压缩的设备。如图1所示,涡旋压缩机100具备密闭容器1、压缩机构部2、曲轴3(轴)、电动机4、主轴承5以及旋转轴承6。另外,涡旋压缩机100除了上述的结构以外,还具备十字环7、平衡配重8、副框架9、电源端子10以及脚11。
密闭容器1是收纳压缩机构部2、曲轴3、电动机4等的壳状的容器,大致密闭。在密闭容器1封入有用于润滑压缩机构部2、各轴承的润滑油,在密闭容器1的底部作为贮油部E1而贮存。密闭容器1具备圆筒状的筒腔室1a、堵塞该筒腔室1a的上侧的盖腔室1b、和堵塞筒腔室1a的下侧的底腔室1c。
在密闭容器1的盖腔室1b插入并固定有吸入管P1。吸入管P1是向压缩机构部2的吸入口J1引导制冷剂的管。另外,在密闭容器1的筒腔室1a中插入并固定有排出管P2。排出管P2是将由压缩机构部2压缩后的制冷剂向涡旋压缩机100的外部引导的管。
压缩机构部2是伴随着曲轴3的旋转而对气体状的制冷剂进行压缩的机构。压缩机构部2具备固定涡旋件21、回旋涡旋件22以及框架23,配置于密闭容器1内的上部空间。
固定涡旋件21是与回旋涡旋件22一起形成压缩室S1的部件。固定涡旋件21设置于框架23的上侧,通过螺栓B1固定于该框架23。如图1所示,固定涡旋件21具备台板21a和固定重叠件21b。
台板21a是在俯视时呈圆形状的壁厚的部件。在台板21a设置有经由吸入管P1引导制冷剂的吸入口J1。另外,在台板21a的中心附近的下部设置有向上侧预定地凹陷的区域S2。固定重叠件21b呈涡旋状(也参照图4),在上述的区域S2中从台板21a向下侧延伸。另外,台板21a的下表面(区域S2的外侧的部分的下表面)与固定重叠件21b的齿顶大致共面。
此外,将台板21a的下表面称为固定涡旋件21的镜板面21f(也参照图4)。在该镜板面21f设置有供给润滑油的油槽G1(也参照图4),但油槽G1的详细情况将在后面叙述。
回旋涡旋件22是通过其移动(回旋)而在与固定涡旋件21之间形成压缩室S1的部件,设置在固定涡旋件21与框架23之间。如图1所示,回旋涡旋件22具备镜板22a、回旋重叠件22b以及凸台部22c。镜板22a是在与固定涡旋件21的镜板面21f之间滑动的部分,呈圆板状。回旋重叠件22b(也参照图3)是与固定重叠件21b一起形成压缩室S1的部件,呈涡旋状。凸台部22c是与曲轴3的偏心部3b嵌合的部分,呈筒状。如图1所示,回旋重叠件22b从镜板22a向上侧延伸。另一方面,凸台部22c从镜板22a向下侧延伸。
而且,涡旋状的固定重叠件21b与涡旋状的回旋重叠件22b啮合,从而在固定重叠件21b与回旋重叠件22b之间形成压缩室S1。此外,压缩室S1是对气体状的制冷剂进行压缩的空间,分别形成于回旋重叠件22b的外线侧、内线侧。另外,在固定涡旋件21的台板21a的中心附近设置有排出口J2。排出口J2是将由压缩室S1压缩后的制冷剂引导至压缩机构部2的上侧的空间S3的开口。
框架23是支撑固定涡旋件21的部件。框架23呈大致旋转对称的形状,固定于筒腔室1a的内周壁。在框架23设置有供曲轴3插通的插通孔H1。
在回旋涡旋件22与框架23之间设置有背压室S4。例如,当伴随着压缩室S1的容积的缩小而气体状的制冷剂被压缩时,产生要将回旋涡旋件22从固定涡旋件21拉离的向下的力。因此,利用背压室S4的压力将回旋涡旋件22朝向固定涡旋件21上推。背压室S4的压力通常为涡旋压缩机100的吸入压力与排出压力之间的预定的中间压力。
此外,背压室S4所包含的“背压”这一用语并不特别限定背压室S4的压力的高低。背压室S4的压力大多为吸入压力与排出压力之间的值,但根据情况,有时也暂时与排出压力大致相等。
如图1所示,在设置于框架23的内侧的环状的槽(附图标记未图示)设置有密封圈R1。而且,密封圈R1被凸台部22c的下表面压缩,由此凸台部22c的径向的内侧、外侧的空间被分隔。此外,凸台部22c的径向内侧成为与排出压力大致相等(或者比排出压力稍低)的高压空间。另外,凸台部22c的径向外侧通常成为比排出压力低的中间压力的背压室S4。
图1所示的曲轴3(轴)是与电动机4的转子4b一体旋转的轴,沿上下方向延伸。如图1所示,曲轴3具备主轴部3a、从该主轴部3a向上侧延伸的偏心部3b、以及设置于主轴部3a的下端的供油件3c。主轴部3a同轴地固定于电动机4的转子4b,与该转子4b一体地旋转。偏心部3b是相对于主轴部3a一边偏心一边旋转的部分,如上所述,与回旋涡旋件22的凸台部22c嵌合。而且,偏心部3b一边偏心一边旋转,由此回旋涡旋件22回旋。
供油件3c是从密闭容器1的贮油部E1吸取润滑油的离心泵,设置于主轴部3a的下端。在供油件3c的下端设置有用于向内部引导润滑油的开口3h。并且,除了伴随着供油件3c的旋转的离心力之外,还通过供油贯通孔3d的上部、下部之间的压力差,润滑油依次经由供油件3c及供油贯通孔3d被吸上来。这样,通过在曲轴3(轴)的下端附近设置供油件3c(离心泵),促进经由供油贯通孔3d的润滑油的供给。此外,也可以在曲轴3的内部设置与曲轴3一起旋转的预定的金属件(未图示)。
如图1所示,曲轴3具有供润滑油流动的供油贯通孔3d。供油贯通孔3d与供油件3c的内部连通,另外,在曲轴3的上部开口。供油贯通孔3d以向主轴承5、旋转轴承6等也供给润滑油的方式按预定分支。
电动机4是使曲轴3旋转的驱动源,设置在框架23与副框架9之间。如图1所示,电动机4具备定子4a和转子4b。定子4a固定于筒腔室1a的内周壁。转子4b旋转自如地配置在定子4a的径向内侧。在转子4b以与其中心轴线(未图示)同轴的方式固定有曲轴3。
主轴承5相对于框架23旋转自如地轴支撑主轴部3a的上部,设置于框架23的插通孔H1的周壁面。旋转轴承6相对于回旋涡旋件22的凸台部22c旋转自如地轴支撑偏心部3b,设置于凸台部22c的内周面。
十字环7是受到偏心部3b的偏心旋转而使回旋涡旋件22不自转地回旋的轮状部件。十字环7安装于回旋涡旋件22的下表面的槽(未图示),并且安装于框架23的槽(未图示)。平衡配重8是用于抑制涡旋压缩机100的振动的部件。在图1的例子中,在曲轴3的主轴部3a,在转子4b的上侧设置有平衡配重8。此外,也可以在电动机4的转子4b设置其他平衡配重(未图示)。
副框架9是旋转自如地轴支撑主轴部3a的下部的部件。如图1所示,副框架9以配置于电动机4的下侧的状态固定于密闭容器1。在副框架9设置有供曲轴3插通的孔(附图标记未图示)。另外,在副框架9的孔的周壁面设置有副轴承9a。副轴承9a相对于副框架9旋转自如地轴支撑主轴部3a的下部。
电源端子10是用于向电动机4供给电力的端子,经由布线与电动机4电连接。多个脚11支撑密闭容器1,设置于底腔室1c。
当曲轴3通过电动机4的驱动而旋转时,伴随于此,回旋涡旋件22回旋。于是,依次形成的压缩室S1缩小,气体状的制冷剂被压缩。压缩后的制冷剂经由固定涡旋件21的排出口J2向压缩机构部2的上侧的空间S3排出。这样排出到空间S3的制冷剂经由压缩机构部2与密闭容器1之间的流路(未图示)被引导到马达室S5,进而经由排出管P2向外部排出。
另外,在密闭容器1的底部作为贮油部E1而贮存的润滑油从曲轴3的供油件3c经由供油贯通孔3d上升,对副轴承9a、主轴承5、旋转轴承6等进行润滑。到达供油贯通孔3d的上端的开口(附图标记未图示)的润滑油被引导至接下来说明的回旋涡旋件22的供油流路12(也参照图2)。
图2是涡旋压缩机所具备的回旋涡旋件22的纵剖视图。
如图2所示,在回旋涡旋件22设置有供油流路12。供油流路12是将来自曲轴3(参照图1)的供油贯通孔3d的润滑油向固定涡旋件21(参照图1)的镜板面21f侧引导的流路。供油流路12构成为包括流路H3、连通孔H2和供油孔H4。
如图2所示,在镜板22a沿横向(与镜板22a的上表面、下表面平行的方向)设置有连通孔H2。该连通孔H2例如通过从端板22a的周壁面向径向内侧进行预定的切削加工而形成。连通孔H2的外周侧的端部被密封栓N1密封。如图2所示,连通孔H2的上游侧(径向内侧)经由上下方向的比较短的流路H3而与凸台部22c的径向内侧的空间连通。另外,连通孔H2的下游侧(径向外侧)与上下方向的供油孔H4连通。并且,经由曲轴3的供油贯通孔3d(参照图1)供给的高压的润滑油依次经由流路H3、连通孔H2及供油孔H4被引导至固定涡旋件21的油槽G1(参照图4)。
图3是涡旋压缩机所具备的回旋涡旋件22的立体图。
如上所述,回旋涡旋件22具备圆板状的镜板22a、涡旋状的回旋重叠件22b以及筒状的凸台部22c(参照图2)。在回旋涡旋件22的镜板22a的周壁嵌入有封闭连通孔H2的外周侧的端部的密封栓N1。另外,在镜板22a的上表面设置有供油孔H4(参照图2)的开口J4。而且,伴随着回旋涡旋件22的回旋,供油孔H4(参照图2)的开口J4预定地进行移动。
如上所述,通过背压室S4(参照图1)的压力,将回旋涡旋件22朝向固定涡旋件21上推的力起作用。然而,例如,在高压缩比的运转条件下,若固定涡旋件21与回旋涡旋件22之间的推力载荷变得过大,则有可能在其滑动面产生摩擦损失的增加、烧结。因此,在第一实施方式中,在固定涡旋件21的镜板面21f(参照图4),在固定重叠件21b(参照图4)的外侧设置圆弧状的油槽G1(参照图4),向该油槽G1引导高压的润滑油。由此,能够适度地抑制固定涡旋件21与回旋涡旋件22之间的推力载荷。
图4是涡旋压缩机所具备的固定涡旋件21的仰视图。
如上所述,固定涡旋件21成为涡旋状的固定重叠件21b设置于台板21a的结构。如图4所示,在固定涡旋件21的镜板面21f设置有油槽G1。油槽G1是经由回旋涡旋件22(参照图2)的供油流路12(参照图2)间歇地供给高压的润滑油的槽。如图4所示,油槽G1具备圆弧状的周向槽G1a和与该周向槽G1a的一端连接的排油槽G1b。
周向槽G1a是间歇地供给高压的润滑油的槽,具备圆弧部G11a和连通部G12a。圆弧部G11a是设置于固定涡旋件21的镜板面21f的圆弧状的槽。圆弧部G11a例如以仰视固定涡旋件21时的中心附近为基准(圆弧的中心),在其中心角为30°以上且350°以下的范围内形成。
另外,圆弧部G11a的至少一部分也可以与预定的偏载荷区域重叠。在此,偏载荷区域是指,在使回旋涡旋件22(参照图1)倾斜的力(离心力、气体载荷的合力)作用于固定涡旋件21的镜板面21f的情况下,回旋涡旋件22的镜板22a(参照图1)特别强地碰到固定涡旋件21的镜板面21f的区域。在本实施方式中,通过向包含圆弧部G11a的油槽G1间歇地供给高压的润滑油,从而力以使回旋涡旋件22从固定涡旋件21分离的方式起作用。由此,回旋涡旋件22与固定涡旋件21之间的推力载荷适度地降低,因此能够抑制其滑动面处的摩擦损失、烧结。
连通部G12a是与供油流路12(参照图2)间歇地连通的部分,在圆弧部G11a中与排油槽G1b的相反侧连接。连通部G12a形成为局部地包含供油流路12(参照图2)中的镜板面21f侧的开口J4(参照图2、图6)的移动轨迹M4(参照图6)。并且,伴随着回旋涡旋件22(参照图1)的移动,周向槽G1a的连通部G12a与供油流路12(参照图2)间歇地连通,与排出压力大致相等的高压的润滑油被引导至周向槽G1a。另外,供油流路12(参照图2)的开口J4(参照图2)的直径可以与连通部G12a的槽宽相等,此外,也可以与连通部G12a的槽宽不同。
图4所示的排油槽G1b是从圆弧部G11a的端部(与连通部G12a相反的一侧)向径向外侧设置的槽,与背压室S4(参照图1)连通。在本实施方式中,无论回旋涡旋件22的位置如何,排油槽G1b始终与背压室S4(参照图1)连通。
图5是固定涡旋件21及回旋涡旋件22中的排油槽G1b附近的剖视图。
此外,图5表示用包含排油槽G1b的平面切断固定涡旋件21及回旋涡旋件22时的局部纵剖面。如图5所示,排油槽G1b的深度L2比周向槽G1a的深度L1浅。并且,排油槽G1b的流路面积小于周向槽G1a的流路面积。此外,排油槽G1b的“流路面积”是指将排油槽G1b的流路用与该排油槽G1b的延伸方向垂直的平面(未图示)切断时的剖面的面积(周向槽G1a的流路面积也相同)。另外,排油槽G1b的槽宽与周向槽G1a的槽宽也可以相等,但并不限定于此。如图5所示,回旋涡旋件22中与周向槽G1a、排油槽G1b对应的部位的镜板面为平面状。
图5所示的周向槽G1a的深度L1例如可以在1[mm]以上且3[mm]以下的范围内。另外,排油槽G1b的深度例如也可以在0.1[mm]以上且小于1[mm]的范围内。周向槽G1a的深度与排油槽G1b的深度之间的差例如可以为0.5[mm]以上,但并不限定于此。
这样,通过使排油槽G1b比周向槽G1a浅,排油槽G1b的流路阻力变大。因此,能够抑制经由供油流路12(参照图2)供给到周向槽G1a的高压的润滑油经由排油槽G1b急剧地流出到相对低压的背压室S4(参照图1)。其结果,周向槽G1a中的润滑油的压力容易维持在接近排出压力的高度。另外,即使在伴随着固定涡旋件21与回旋涡旋件22的摩擦的磨损粉等异物进入周向槽G1a的情况下,也能够经由排油槽G1b排出异物。
图6是将图4的区域K1局部放大而表示供油流路的开口J4的移动轨迹M4的说明图。
此外,在图6中,用单点划线表示设置于回旋涡旋件22的上表面的供油流路12(参照图2)的开口J4的移动轨迹M4。如上所述,从曲轴3的供油贯通孔3d(参照图1)经由供油流路12(参照图2)向周向槽G1a间歇地供给高压的润滑油。在图6的例子中,随着回旋涡旋件22(参照图2)的回旋,在供油流路12(参照图2)的开口J4通过圆形状的移动轨迹M4返回到原来的位置之前,供油流路12与周向槽G1a连通两次。此外,周向槽G1a的连通部G12a形成为局部地包含供油流路12(参照图2)的开口J4的移动轨迹M4。通过在设计阶段适当地调整这样的连通部G12a的长度,能够向周向槽G1a间歇地供给足够量的高压润滑油。
图7A是回旋涡旋件的供油流路的开口J4未与固定涡旋件21的周向槽G1a连通的状态的说明图。
此外,在图7A中,用点表示固定涡旋件21与回旋涡旋件22(参照图3)的环状的滑动面V1。另外,在图7A中,通过将回旋涡旋件22的供油流路12(参照图2)的开口J4投影到固定涡旋件21,来表示开口J4的位置。在图7A的状态下,在回旋涡旋件22移动的过程中,开口J4还未与周向槽G1a连通。通过设置这样的非连通的区间,能够抑制向周向槽G1a无用地供给大量的润滑油。因此,能够抑制大量的润滑油从周向槽G1a流入压缩室S1(参照图1),进而能够抑制制冷剂的加热损失。即,能够抑制由于伴随制冷剂的温度上升的膨胀而压缩室S1的制冷剂量变少(制冷能力降低)。在图7A所示的状态之后,开口J4的位置按照图7B和图7C的顺序变化。
图7B是回旋涡旋件的供油流路的开口J4与固定涡旋件21的周向槽G1a连通的状态的说明图。
如图7B所示,回旋涡旋件22的供油流路12(参照图2)的开口J4与周向槽G1a连通,由此与排出压力大致相等的高压的润滑油被供给到周向槽G1a。由此,能够降低固定涡旋件21与回旋涡旋件22之间的推力载荷。另外,经由固定涡旋件21的镜板面21f(参照图4)与回旋涡旋件22的镜板22a(参照图1)之间的微小的间隙,从周向槽G1a向压缩室S1(参照图1)适度地供给润滑油。由此,固定重叠件21b(参照图1)、回旋重叠件22b(参照图1)等被润滑,因此能够抑制磨损、烧结。另外,通过经由排油槽G1b向背压室S4(参照图1)也供给润滑油,背压室S4的各滑动部也被充分润滑。
此外,通过从周向槽G1a向比较低压的压缩室S1(参照图1)供给润滑油,曲轴3(参照图1)中的供油贯通孔3d的上部的压力比该供油贯通孔3d的下部的压力(排出压力)低。也就是说,在曲轴3的上部与下部之间产生压力差。通过这样的压力差,即使在涡旋压缩机100的低速运转时,润滑油也从贮油部E1(参照图1)经由供油贯通孔3d被吸上来。因此,不特别需要使用余摆线泵等齿轮泵(未图示),只要设置简单结构的供油件3c(离心泵:参照图1)即可,因此能够削减涡旋压缩机100的制造成本。
如图7B所示,排油槽G1b的径向外侧的端部比固定涡旋件21与回旋涡旋件22的滑动面V1(用点表示的区域)向外侧伸出。也就是说,排油槽G1b始终与背压室S4(参照图1)连通(也参照图7A、图7C)。在此,由于排油槽G1b比周向槽G1a浅(流路面积小),因此在排油槽G1b产生预定的压力损失。其结果是,即使排油槽G1b始终与背压室S4(参照图1)连通,周向槽G1a的压力也容易维持在比背压室S4高的状态。因此,能够适度地降低固定涡旋件21与回旋涡旋件22之间的推力载荷。
图7C是回旋涡旋件的供油流路的开口J4未与固定涡旋件21的周向槽G1a连通的状态的说明图。
如图7C所示,在供油流路12(参照图2)的开口J4从周向槽G1a偏离的状态下,不特别向油槽G1供给润滑油。在该状态下,存在于周向槽G1a的高压的润滑油经由排油槽G1b向背压室S4(参照图1)逐渐流出。如上所述,由于排油槽G1b比周向槽G1a浅,因此能够抑制存在于周向槽G1a的润滑油经由排油槽G1b急剧流出。
图8是表示油槽的连通状态的时序图。
另外,图8的横轴表示时刻,纵轴表示油槽G1(参考图4)的连通状态。在图8的纵轴上,作为油槽G1的连通状态,除了供油流路12(参照图2)与周向槽G1a(参照图4)的连通(图8的虚线)、背压室S4(参照图1)与排油槽G1b(参照图4)的连通(图8的单点划线)之外,还示出与供油流路12及背压室S4均不连通的“非连通”(图8的时序图的下端)。
如图8中实线所示,周向槽G1a(参照图4)与供油流路12(参照图2)的连通、非连通在时间上交替地重复。在图8的例子中,在时刻t0~t1,周向槽G1a与供油流路12为非连通(图7A的状态),在之后的时刻t1~t2,周向槽G1a与供油流路12连通(图7B的状态),进而,在时刻t2~t3恢复为非连通(图7C的状态)。这样,周向槽G1a与供油流路12间歇地连通。另外,如图8中单点划线所示,排油槽G1b(参照图4)始终与背压室S4(参照图1)连通。
另外,供油流路12(参照图2)的开口J4在绕圆形状的移动轨迹M4(参照图6)一周的期间与周向槽G1a连通两次,但在图8中,省略了第二次连通的图示。
<效果>
根据第一实施方式,向设置于固定涡旋件21的镜板面21f的圆弧状的周向槽G1a(参照图4)间歇地供给高压的润滑油。另外,由于排油槽G1b比周向槽G1a浅(流路面积窄),因此周向槽G1a的润滑油容易维持在高压。由此,能够抑制回旋涡旋件22的镜板22a在周向槽G1a的附近强烈地碰到固定涡旋件21,进而能够抑制滑动面处的摩擦损失、烧结。另外,向压缩室S1、背压室S4的各滑动部适度地供给润滑油,因此涡旋压缩机100的可靠性提高。
此外,固定涡旋件21的周向槽G1a与供油流路12的开口J4间歇地连通,由此在曲轴3的供油贯通孔3d的上部、下部之间产生压力差。由此,即使在涡旋压缩机100的低速运转时,润滑油也经由供油贯通孔3d(参照图1)被吸上来,因此能够抑制润滑不足。另外,由于能够使用离心泵作为供油件3c(参照图1),因此能够削减涡旋压缩机100的制造成本。
另外,根据第一实施方式,由于排油槽G1b(参照图4)与背压室S4(参照图1)连通,因此即使在磨损粉等异物进入周向槽G1a(参照图4)的情况下,异物也会经由排油槽G1b排出。因此,能够抑制周向槽G1a被异物堵塞,进而能够长时间维持经由周向槽G1a向各滑动部供油的供油效果。
另外,在目前为止的涡旋压缩机中,经由固定涡旋件21的镜板面21f与回旋涡旋件22的镜板22a之间的微小的间隙向背压室S4、压缩室S1供给润滑油,因此难以进行供油量的微调。例如,由于涡旋压缩机的运转条件、部件的精度偏差的影响,每单位时间的供油量容易产生偏差。与此相对,在第一实施方式中,如果在涡旋压缩机100的设计阶段调整排油槽G1b(参照图4)的槽宽、深度,则与此相应地供油量增加或减少,因此供油量的调整变得容易。
另外,背压室S4与压缩室S1相比为高压的情况较多,因此在目前为止的涡旋压缩机中,向背压室S4的供油量容易不足。例如,若要增加向背压室S4的供油量,则伴随于此,向压缩室S1的供油量过剩地增加,因此产生制冷剂的加热损失而导致制冷能力的降低。与此相对,在第一实施方式中,油槽G1始终与排压室S4连通,因此能够不特别增加向背压室S4的供油量而增加向背压室S4的供油量。由此,促进背压室S4的各滑动部的润滑。
《第二实施方式》
在第二实施方式中,对具备在第一实施方式中说明的涡旋压缩机100(参照图1)的空调机W1(冷冻循环装置:参照图9)进行说明。
图9是包含第二实施方式的空调机W1的制冷剂回路Q1的结构图。
此外,图9的实线箭头表示制热运转时的制冷剂的流动。
另一方面,图9的虚线箭头表示制冷运转时的制冷剂的流动。
空调机W1是进行制冷、制热等空气调节的设备。如图9所示,空调机W1具备涡旋压缩机100、室外热交换器71、室外风扇72、膨胀阀73、四通阀74、室内热交换器75以及室内风扇76。
在图9的例子中,涡旋压缩机100、室外热交换器71、室外风扇72、膨胀阀73以及四通阀74设置于室外机U1。另外,室内热交换器75及室内风扇76设置于室内机U2。
涡旋压缩机100是对气体状的制冷剂进行压缩的设备,具备与第一实施方式(参照图1)相同的结构。室外热交换器71是在流通于其导热管(未图示)的制冷剂与从室外风扇72送入的外部空气之间进行热交换的热交换器。室外风扇72是向室外热交换器71送入外部空气的风扇。室外风扇72具备作为驱动源的室外风扇马达72a,设置于室外热交换器71的附近。
室内热交换器75是在流通于其导热管(未图示)的制冷剂与从室内风扇76送入的室内空气(空调室的空气)之间进行热交换的热交换器。室内风扇76是向室内热交换器75送入室内空气的风扇。室内风扇76具备作为驱动源的室内风扇马达76a,设置在室内热交换器75的附近。
膨胀阀73是对由“冷凝器”(室外热交换器71和室内热交换器75中的一方)冷凝后的制冷剂进行减压的阀。此外,由膨胀阀73减压后的制冷剂被引导至“蒸发器”(室外热交换器71和室内热交换器75中的另一方)。
四通阀74是根据空调机W1的运转模式切换制冷剂的流路的阀。例如,在制冷运转时(参照图9的虚线箭头),在制冷剂回路Q1中,制冷剂依次经由涡旋压缩机100、室外热交换器71(冷凝器)、膨胀阀73以及室内热交换器75(蒸发器)循环。另一方面,在制热运转时(参照图9的实线箭头),在制冷剂回路Q1中,制冷剂依次经由涡旋压缩机100、室内热交换器75(冷凝器)、膨胀阀73以及室外热交换器71(蒸发器)循环。
<效果>
根据第二实施方式,空调机W1具备制造成本低、性能、可靠性高的涡旋压缩机100。由此,能够削减作为空调机W1的整体的制造成本,另外,能够提高其性能、可靠性。
《变形例》
以上,在各实施方式中对本发明的涡旋压缩机100、空调机W1进行了说明,但本发明并不限定于这些记载,能够进行各种变更。例如,也可以如图10(第一变形例)、图11(第二变形例)那样构成涡旋压缩机。
图10是表示第一变形例的涡旋压缩机中的回旋涡旋件的供油流路的开口J4的移动轨迹M4的说明图。
此外,图10所示的区域K2与图4(第一实施方式)所示的区域K1对应。如图10所示,周向槽GA1a具备圆弧部G11a和连通部G13a。连通部G13a形成为包含供油流路12(参照图2)的开口J4的移动轨迹M4的一部分。如图10所示,在开口J4绕圆形状的移动轨迹M4一周的期间,开口J4与油槽G1也可以连通一次。在这种结构中,通过在设计阶段适当地调整连通部G13a的长度,也能够适当地向周向槽GA1a供给高压的润滑油。
图11是表示第二变形例的涡旋压缩机中的回旋涡旋件的供油流路的开口J4的移动轨迹M4的说明图。
如图11所示,在周向槽GB1a中,与排油槽G1b(参照图4)相反侧的端部也可以形成为T字状。在这样的结构中,通过在设计阶段适当地调整连通部G14a的长度,也能够适当地向周向槽GB1a供给高压的润滑油。此外,在图11的例子中,示出了在供油流路12(参照图2)的开口J4绕圆形状的移动轨迹M4一周而返回到原来的位置之前,开口J4与油槽G1连通1次的结构,但也可以连通2次。在这样的结构中,也起到与第一实施方式相同的效果。
另外,在各实施方式中,对周向槽G1a为圆弧状的情况进行了说明,但也可以是与圆弧状不同的预定的形状。
另外,在各实施方式中,对排油槽G1b(参照图4)从周向槽G1a(参照图4)的端部向径向外侧设置的例子进行了说明,但只要是排油槽G1b与背压室S4(参照图1)连通的结构,则排油槽G1b延伸的方向能够适当地变更。
另外,在各实施方式中,对排油槽G1b(参照图4)形成得比周向槽G1a(参照图4)浅的情况进行了说明,但不限于此。例如,也可以使排油槽G1b的槽宽形成为比周向槽G1a的槽宽窄,以使排油槽G1b的流路面积比周向槽G1a的流路面积小。在该情况下,排油槽G1b的深度与周向槽G1a的深度可以相等,另外,也可以不同。
另外,在第二实施方式中说明的空调机W1(参照图9)除了室内空调、中央空调之外,还能够应用于大厦用多联空调这样的各种类型的空调机。另外,在第二实施方式中,对具备涡旋压缩机100的空调机W1(冷冻循环装置)进行了说明,但不限于此。例如,也能够将第二实施方式应用于冷冻机、供热水机、空调供热水装置、冷却器、冰箱这样的其他“冷冻循环装置”。
另外,在各实施方式中,对利用涡旋压缩机100压缩制冷剂的情况进行了说明,但不限于此。即,在利用涡旋压缩机100对制冷剂以外的预定的气体进行压缩的情况下,也能够应用各实施方式。
另外,各实施方式是为了易于理解地说明本发明而详细记载的,并不限定于必须具备所说明的全部结构。另外,对于各实施方式的结构的一部分,能够适当地进行其他结构的追加、删除、置换。
另外,上述的机构、结构示出了认为说明上必要的机构、结构,并不一定示出了产品上所有的机构、结构。

Claims (4)

1.一种涡旋压缩机,其特征在于,
具备:
密闭容器;
电动机,其具有定子及转子,并收纳于所述密闭容器;
轴,其具有供润滑油流动的供油贯通孔,并与所述转子一体地旋转;
固定涡旋件,其具有涡旋状的固定重叠件;
回旋涡旋件,其具有涡旋状的回旋重叠件,在所述固定重叠件与所述回旋重叠件之间形成有压缩室;以及
框架,其具有所述轴的插通孔,支撑所述固定涡旋件,
在所述回旋涡旋件与所述框架之间设有背压室,
在所述回旋涡旋件设有将来自所述供油贯通孔的润滑油向所述固定涡旋件的镜板面侧引导的供油流路,
在所述固定涡旋件的所述镜板面设有圆弧状的周向槽和与所述周向槽的一端连接的排油槽,
所述排油槽与所述背压室连通,
所述排油槽的流路面积比所述周向槽的流路面积小,
所述供油流路与所述周向槽间歇地连通,
所述周向槽具有呈圆弧状的圆弧部和与所述供油流路间歇地连通的连通部,
所述连通部在所述圆弧部中连接在与所述排油槽相反的一侧,形成为部分地包含所述供油流路中的所述镜板面侧的开口的移动轨迹,
所述供油流路与一个所述周向槽所包含的所述连通部和所述圆弧部交替地连通。
2.根据权利要求1所述的涡旋压缩机,其特征在于,
所述周向槽的深度在1mm以上且3mm以下的范围内,
所述排油槽的深度在0.1mm以上且小于1mm的范围内。
3.根据权利要求1所述的涡旋压缩机,其特征在于,
具备设置于所述轴的下端附近的离心泵,
所述供油贯通孔在所述轴的上部开口。
4.一种冷冻循环装置,其特征在于,
具备权利要求1至3中任一项所述的涡旋压缩机、室外热交换器、膨胀阀以及室内热交换器。
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