CN1236212C - 涡旋压缩机 - Google Patents

Abstract

一种涡旋压缩机，为了在任意的运转时都能将合适的背压施加给旋转涡旋件，在筒状推力环一端侧设置有凸缘部，通过该凸缘部间接地限制旋转涡旋件相对主架的限制面的轴向可动范围，同时，在凸缘部上设置有槽，该槽与低压侧的第一背压室连通。

Description

涡旋压缩机

技术领域

本发明涉及适用于空气调节器的涡旋压缩机，更详细地说，是关于通过结构的改进能降低成本、提高效率的涡旋压缩机。

背景技术

近来的空气调节器大多都使用压缩效率高的涡旋压缩机。图6示出了这样的一个例子。该涡旋压缩机1备有做成圆筒状的密闭容器2，该密闭容器2的内部由主架4划分成制冷剂排出室R1和电动机室R2。

在冷剂排出室R1内容纳有制冷剂压缩部3，该制冷剂压缩部3使通过电动机驱动的旋转涡旋件32与固定涡旋件31啮合，固定涡旋件31在基板311上设有涡卷状涡旋卷312。

虽然图中未示，但是，在电动机室R2内容纳有电动机，此外，还储存有给定量的润滑油。该电动机的驱动轴6的一端穿过主架4，其尖端的曲柄轴61，与旋转涡旋件32的基板321背面的突台323连接。

驱动涡旋压缩机1时，在制冷循环中结束工作的低压制冷剂经过制冷剂吸入管21从密闭工作室33的外周侧吸入，在逐渐移向涡卷中心的同时被压缩，并作为高压制冷剂从设置在中央的排出口排出到制冷剂排出室R1中。排出的高压制冷剂通过旁通管35导入电动机室R2后，从制冷剂排出管22再次送出到制冷循环中。

在该制冷剂压缩运转过程中，从密闭工作室33内始终向旋转涡旋件32上作用有朝向远离固定涡旋件31方向的压力。进一步，由于该压力随着从涡卷外周侧(低压制冷剂吸入侧)向中心的移动，成为从低压向高压变化的压力梯度。因此，在旋转涡旋件32上作用克服该压力的背压、以防止旋转涡旋件32上浮是必要的。

因此，在该以往的例子中，为了在旋转涡旋件32上作用与该压力梯度对应的背压，在旋转涡旋件32的背面侧设置有推力环5，将周边侧的第一背压室LR(低压侧)与中央侧的第二背压室HR(高压侧)分离。由此，在第二背压室HR中作用有电动机室R2内的高压，在第一背压室LR中作用有低于该高压的低压制冷剂侧的低压。

但是，在起动时等由于密闭容器2内部还没有建立高压，因而在旋转涡旋件32上不可能产生合适的背压，引起压缩不良。因此，为了限制旋转涡旋件32的轴向可动范围，在主架4上设置有限制面41，以物理地限制旋转涡旋件32的可动范围，防止压缩不良。

除此之外，还提出了在与推力环5的背面对峙的主架4上设置有第二限制面411，通过推力环5间接地限制旋转涡旋件32的轴向可动范围的方案。但是，无论是上述那种形式，各限制面41、411各自都需要高精度的加工，结果，带来了成本高的问题。

发明概要

本发明就是为了解决上述课题提出的，其目的是提供一种通过推力环间接地限制旋转涡旋件的可动范围、在起动时等的压差小的运转状态下也能稳定且能降低成本的涡旋压缩机。

为了成为上述目的，本发明的涡旋压缩机，在旋转涡旋件的基板背面和主架之间设有推力环，上述推力环的一个端面与上述旋转涡旋件的基板背面滑动接触地密封，由此，将上述旋转涡旋件的基板背面划分成多个压力空间，上述推力环包括沿着上述主架的内周面嵌合的环本体和外径大于上述内周面外径的凸缘部，在旋转上述涡旋件的基板背面、设置于上述主架侧的十字联轴环的滑动面和兼用的限制面之间装有上述凸缘部，由此限制上述推力环的轴向可动范围。

根据这种构成，通过在以往的主架侧设置新的限制面，不是限制旋转涡旋件的可动范围，而是通过推力环的限制面间接地限制旋转涡旋件的可动范围，因此，可降低主架的加工成本。

通过选择嵌合上述主架的上述限制面深度和上述推力环的凸缘部厚度，可控制上述可动范围，以低成本实现高精度的可动范围限制。采用这种结构，为了使旋转涡旋件能进行十分稳定的运动、更稳定化，最好尽可能地扩大推力环凸缘部的外径。因此，能在例如起动时等，在相对于固定涡旋件下压旋转涡旋件的方向的力大致相等的运转压力条件下，将下压方向的力因旋转涡旋件旋转一圈的变动而使旋转涡旋件产生的倾倒运动即、所谓的颠覆运动抑制到最小的程度。

最好是，在与上述旋转涡旋件的基板背面滑动接触的凸缘部的滑动面上设有环状槽，并且，沿上述凸缘部的半径方向形成将上述槽与上述推力环外周上形成的吸入压力空间连通的连通槽或连通孔。根据这种结构，可以在与旋转涡旋件的滑动面之间形成吸入压力空间，由此，可防止推力环与旋转涡旋件的背离。

也可以是，在与凸缘部滑动接触的上述旋转涡旋件的基板背面设有环状槽，并且，沿着上述旋转涡旋件的半径方向形成将上述槽与上述推力环外周上形成的吸入压力空间连通的连通槽或连通孔。此外，还可以是，在上述推力环的与上述旋转涡旋件的滑动面上设置有环状槽，进一步，相对上述槽设置有贯通上述推力环轴向的连通孔。

除上述以外，还可以在上述推力环的与上述旋转涡旋件的滑动面上设置环状槽，上述槽和与上述旋转涡旋件基板背面的十字联轴键嵌合的嵌合槽连续地或断续地连通。

附图的简要说明

图1是本发明一实施形式的涡旋压缩机的局部断面图。

图2是图1涡旋压缩机的推力环中心放大的放大图。

图3是推力环的第一变形例的放大图。

图4是推力环的第二变形例的放大图。

图5是推力环的第三变形例的放大图。

图6是以往的涡旋压缩机的局部断面图。

发明的详细说明

下面，参照附图说明本发明的实施形式。图1是本发明一实施形式的涡旋压缩机的局部断面图，图2是以推力环中心放大的状态的放大图。另外，与前面说明的图6的以往装置相同或看起来相同的构成要素采用相同的参考符号。

该涡旋压缩机10备有做成圆筒状的密闭容器2，在该实施形式中，密闭容器2由主架4划分成制冷剂排出室R1和电动机室R2。在制冷剂排出室R1内，设置有制冷剂压缩部3，该制冷剂压缩部3使旋转涡旋件32与固定涡旋件31以彼此的涡旋卷312、322相互组合在一起。在该制冷剂压缩部3的内部设置有压缩制冷剂的密闭工作室33。

在固定涡旋件31的涡旋卷312的外周侧连接有来自制冷循环的制冷剂吸入管21，在中央设置有将在密闭工作室33中生成的高压制冷剂向制冷剂排出室R1内排出的排出口34。

虽然图中未示，但是，在电动机室R2内容纳有电动机，该电动机的旋转驱动轴标有参考符号6。另外，在电动机室R2内储存有给定量的用于润滑驱动部的润滑油。电动机的旋转驱动轴6通过主架4的主轴孔42向制冷压缩部3一侧延伸，其尖端的曲柄轴61与旋转涡旋件32的基板321背面设置的突台323嵌合。在驱动轴6内部，沿着其轴向全长穿设有图中未示的给油孔。

在主架4与制冷压缩部3之间，设置有与旋转涡旋件32相对的背压室，但是，在该实施形式中，背压室包括高压与低压的两个背压室。为了形成该两个背压室，在主架4上，在制冷压缩部3一侧，形成一级凹陷的限制面41和比该限制面41更进一步沿着电动机旋转驱动轴6同轴凹陷的内周面43。在主架的限制面41上安装有可在旋转涡旋件32的基板背面滑动的旋转涡旋件32自转防止用十字联轴环7。

在主架4与制冷压缩部3之间，容纳有推力环5。推力环5包括凸缘部52和环本体51，凸缘部52的直径大于上述内周面43的直径，其一端面沿着旋转涡旋件32的基板背面滑动接触，另一端面沿着限制面41接触。环本体51从该凸缘部52至另一端，其外周面沿着主架4的内周面可滑动地嵌合着。

通过该推力环5，在主架4与制冷压缩部3之间的外侧，形成第一背压室LR(低压侧)，在内侧形成第二背压室HR(高压侧)。第一背压室LR通过旋转涡旋件32的侧面及十字联轴环7与密闭工作室33内的外侧低压制冷剂空间连通。第二背压室HR通过旋转驱动轴6与主架的主轴孔42的间隙以及主架4的泄油孔44与电动机室R2内连通。

然而，在使压力泄漏成为最小限度的方面，推力环5相对于主架4的内周面43的嵌合有控制该间隙的方法，但是，在该实施形式中，最好在内周面43上形成环状密封槽431，在该环状密封槽431内设置环状弹性密封部件。根据这种结构，可确保环本体51与内周面43之间密封。

上述构成的涡旋压缩机1，由于推力环5的凸缘部52处在限制面41与旋转涡旋件32之间，限制旋转涡旋件32的轴向可动范围，因此，不需要在限制面41上设置新的旋转涡旋件32专用的限制面，可低成本地进行制造。

采用上述构成，旋转涡旋件32还能进行充分稳定的运转，根据例如起动时等的运转压力条件，使相对固定涡旋件31下压旋转涡旋件32方向的力基本相等。这时，由于下压方向的力在旋转涡旋件32的一圈旋转中是变动的，因而，会产生使旋转涡旋件倾倒的颠覆运动。为了将该颠覆运动尽可能地抑制到最小，应尽可能地扩大推力环5的凸缘部52的外径。

另外，在凸缘部52的外径大于推力环本体51的外径的场合，作用在推力环5上的下压力变大，推力环5可能变得不能与旋转涡旋件的背面密封接触。

因此，如图3的变形例所示，在推力环5的凸缘部52的滑动接触面上设置有环状推力槽521，通过该推力槽521与第一背压室LR的连通，在不改变凸缘部52外径的前提下，可得到适当的密封接触力。在实施形式中，推力槽521与第一背压室LR借助于凸缘部52半径方向连通的连通孔522连通。

根据这种结构，能缩小旋转涡旋件32与推力环5背离的力，还能缩小作用在推力环5上的下压方向的力，从而能使推力环5与旋转涡旋件32可靠地密封接触。

另外，在该第一变形例中，虽然连通孔522是沿着凸缘部52半径方向形成的，但也可以沿轴向形成。即是说，采用这样的方案也是可行的：在凸缘部52的厚度方向上形成连通的连通孔，从该连通孔以L状连通到第一背压室LR，本发明包含这种形式。

作为能达到与上述变形例同样效果的结构，如图4所示，也可以在旋转涡旋件32基板321背面的与推力环5的滑动范围内设置有槽324，从该槽324向半径方向形成与第一背压室LR连通的连通孔522。根据该第二变形例，能得到同样的效果。

图5示出了再一实施形式。作为第三变形例，首先，在推力环5的凸缘部52上，形成与上述第一变形例同样的环状槽521。在该实施形式中，不设置上述连通孔，切掉旋转涡旋件32的基板321背面的与推力环5的滑动面的一部分，形成切槽部326。

根据这种结构，通过旋转涡旋件32的旋转运动，切槽部326间歇地与槽521连通，能得到与上述变形例基本同样的效果。另外，该切槽部326也可以兼作与旋转涡旋件32背面上所设置的十字联轴键嵌合的键槽。

如上文所述，根据本发明，通过推力环可限制相对主架的旋转涡旋件轴向的可动范围，因此，能得到不需要在主架一侧设置限制装置、效率高、成本低的可限制旋转涡旋件可动范围的涡旋压缩机。

另外，通过在推力环上设置与低压空间连通的槽，在起动时等的运转状况下，能可靠地使旋转涡旋件与固定涡旋件密封接触。

虽然上文通过具体的形式更详细地说明了本发明，但是，权利要求记载的本发明范围应当包括对于理解了上述内容的本领域技术人员来说很容易得到的变更、改变或均等的技术。

Claims (7)

1、一种涡旋压缩机，在旋转涡旋件的基板背面和主架之间设有推力环，所述推力环的一个端面与所述旋转涡旋件的基板背面滑动接触地密封，由此，将所述旋转涡旋件的基板背面划分成多个压力空间，其特征是，

所述推力环包括沿着所述主架的内周面嵌合的环本体和外径大于所述内周面外径的凸缘部，在所述旋转涡旋件的基板背面和设置于所述主架侧的限制面之间装有所述凸缘部，由此限制所述推力环的轴向可动范围。

2、根据权利要求1所述的涡旋压缩机，其特征是，在所述主架与所述旋转涡旋件的基板背面之间装有用于防止所述旋转涡旋件自转的十字联轴环，所述限制面与所述十字联轴环的滑动面为同一平面。

3、根据权利要求1或2所述的涡旋压缩机，其特征是，通过选择嵌合所述主架的所述限制面深度和所述推力环的凸缘部厚度，控制所述可动范围。

4、根据权利要求1至3任一所述的涡旋压缩机，其特征是，在与所述旋转涡旋件的基板背面滑动接触的凸缘部的滑动面上设有环状槽，并且，沿所述凸缘部的半径方向形成将所述槽与所述推力环外周上形成的吸入压力空间连通的连通槽或连通孔。

5、根据权利要求1至3任一所述的涡旋压缩机，其特征是，在与所述凸缘部滑动接触的所述旋转涡旋件的基板背面设有环状槽，并且，沿着所述旋转涡旋件的半径方向形成将所述槽与所述推力环外周上形成的吸入压力空间连通的连通槽或连通孔。

6、根据权利要求1至3任一所述的涡旋压缩机，其特征是，在所述推力环的与所述旋转涡旋件的滑动面上设置有环状槽，进一步，相对所述槽设置有贯通所述推力环轴向的连通孔。

7、根据权利要求1至3任一所述的涡旋压缩机，其特征是，在所述推力环的与所述旋转涡旋件的滑动面上设置环状槽，所述槽和与所述旋转涡旋件基板背面的十字联轴键嵌合的嵌合槽连续地或断续地连通。

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