CN1237313C - 密闭型转动式压缩机 - Google Patents

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CN1237313C CNB021424470A CN02142447A CN1237313C CN 1237313 C CN1237313 C CN 1237313C CN B021424470 A CNB021424470 A CN B021424470A CN 02142447 A CN02142447 A CN 02142447A CN 1237313 C CN1237313 C CN 1237313C
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Abstract

本发明提供一种密闭型转动式压缩机,即使在因转速不同滚筒部内部给油量变化的情况下、也可防止在低速区因气缸内油量不足引起的内部漏流与滑动部润滑不良,和在高速区因气缸内给油量过多引起的吸气加热损失与排出油量增大。在旋转式压缩机中具有控制于不同转速的马达,使密闭容器内为吸入压力;将流入供给到滚筒部内面的润滑油的前部与交互往来于该前部与吸入侧并暂时保持所述前部的润滑油的后部,设于将滚筒闭塞于气缸内的端板上。

Description

密闭型转动式压缩机
技术领域
本发明涉及密闭型转动式压缩机与冷冻或空调装置及热泵装置,特别适合在宽范围转速条件下具有高性能、高可靠性的密闭型转动式压缩机与冷冻系统的装置。
背景技术
在现有技术中,作为使用于冷冻或空调系统等的转动式压缩机的旋转式压缩机,在密闭容器内收纳着具有定子与转子的电动元件、和由该电动元件驱动的压缩元件。在压缩元件中,可自由转动地配合于驱动轴的偏心部的滚筒,通过传递来自电动元件的转动力的驱动轴的转动在气缸内做偏心转动运动、压缩作为作动流体的冷媒。
如进一步描述压缩行程,被推压到滚筒的叶片将气缸内隔成吸入室与压缩室,在压缩室压缩从吸入管吸入吸入室的冷媒气体。被压缩的冷媒气体排出到密闭容器内,再从排出管排出到外部冷冻循环。
这样构成的旋转式压缩机,为使推压滚筒的叶片的背压成高压,多是将密闭容器内压力作为排出压力。润滑油向气缸内的供给通常是由设于滚筒内侧的润滑油供给部,通过滚筒与端板间的间隙供入气缸内。所谓端板,是对着具有筒状形状的滚筒端部对向配置的板状构件;由气缸与滚筒共同构成吸入室或压缩室。
在使密闭容器内成排出压力时对叶片施加背压的情况下,如使用上述润滑油供给机构,常由于吸入室内的压差而漏入的润滑油变得过剩。如向吸入室供给润滑油过剩,将产生由加热损失等引起的压缩机性能下降、和由电动元件线圈温度上升引起的可靠性降低等问题。
另外,在间断运转压缩机的情况下,在压缩机停止时,密闭容器内的高温·高压气体逆流入蒸发器内,使蒸发器温度上升,还有着使冷冻·空调系统的性能降低的间断损失问题。
再者,从防止地球变暖的观点出发,作为将来的冷媒,天然系列冷媒受到关注,但是,天然系列冷媒虽地球变暖系数小但仍具有可燃性(如异丁烷。在使用具有可燃性冷媒的情况下,从安全性方面考虑,冷媒封入机器的量(冷媒使用量)可能受到限制。
一般,密闭容器内的气体介质压力越高,在贮留于密闭容器下部的润滑油中溶入的冷媒量越增加。因此,这种所补充的冷媒溶入量,使得封入机器内的冷媒量增多。
由此,对于使密闭容器内为排出压力的类型的压缩机,由于有封入机器的冷媒量增多的趋向,使用具有可燃性的天然系列冷媒就非常困难。
对于上述问题,作为做成密闭容器内的压力为大致和压缩机低压侧相同的压力(吸入压力)的低压容器式的旋转式压缩机,可举出日专利特公平07-72547号公报中所公开的旋转式压缩机。
在所公开的旋转式压缩机轴承板内面(气缸侧),在旋转活塞(滚筒)每偏心转动1转期间,具有形成全面连通气缸内的低压室的区间、以旋转活塞的端板闭塞的区间、和全面连通旋转活塞内侧的区间这3个区间的位置尺寸大小的贮油凹部。由这种构成,伴随压缩机的运转,转动轴每转动1转的期间,与凹部容积成比例的油量的润滑油,可以与压力条件无关地转动轴每1转可常将一定量的润滑油供给低压室,可以抑制起动时等大量的润滑油流出机外。
供给贮油凹部的油按下述机理供给。首先,在润滑了驱动轴偏心部的滑动面的油供给旋转活塞内侧之后,供给该旋转活塞内侧的润滑油由转动轴的离心作用、靠偏心方向在旋转活塞内侧形成油膜。该油膜厚度依赖于供向旋转活塞内侧的给油量。因此,给油量越少,即装置内的马达转速越低,油膜越薄。特别是旋转式压缩机是横置型的场合,覆盖润滑油贮油凹部开口的面积变小,取入贮油部凹部的润滑油的容积效率降低。
从以上可知,在上述公知例中,使油膜变薄的马达转速越低,取入润滑油的贮油凹部的容积效率越低。另外,如将贮油凹部的容积设定为在马达低速条件下可向内部润滑供给需要的油量的容积,在油膜变厚的马达高转速条件下,贮油凹部的取入油量增加。这样,向气缸内的给油量过剩,吸气加热损失与排出到压缩机外部的油量增加,存在压缩机性能与整个循环性能降低的问题。
另外,在马达高转速条件下,如将贮油凹部的容积设定为不使循环性能降低的油排出量,在油膜变薄的低速条件下,贮油凹部取入油量不足,会产生内部漏流和叶片与旋转活塞间润滑不良的问题。
发明内容
本发明的目的即在于,即使在因密闭型转动式压缩机的转速变动引起向转筒部内侧的给油量变化的情况下,压缩机的电动元件低速也好高速也罢,每1转都向吸入室供给一定量的油。
为达到上述目的,本发明的密闭型转动式压缩机,在密闭容器内设置:具有定子与转子的电动元件、具有传递该电动元件的转动的偏心部的驱动轴、由驱动轴偏心部的转动压缩作动流体的压缩元件。该压缩元件设置:具有两端开口的圆筒状内周面的气缸、在气缸内配合于驱动轴偏心部的滚筒、伴随该滚筒的偏心运动将气缸内隔成吸入室与压缩室的叶片,闭塞气缸开口的端板、经由驱动轴向滚筒内供给润滑油的给油机构,具有用来取入供给到滚筒内侧的润滑油的前部、和交互连通在滚筒内侧的空间与吸入室,并具有对来的前部的润滑油进行保持的后部的润滑油供给机构。
附图说明
图1是本发明第一实施例的横置型摇动活塞式压缩机纵剖面图。
图2是图1的A-A剖面图。
图3是图1的压缩元件的动作说明图。
图4是本发明第一实施例的摇动活塞式压缩机主要部分说明图。
图5是图4的B-B剖面图。
图6是本发明第二实施例的摇动活塞式压缩机主要部分说明图。
图7是图6的C-C剖面图。
图8是本发明第三实施例的摇动活塞式压缩机主要部分说明图。
图9是图8的D-D剖面图。
图10是图9的凹部周围的放大图。
图11是本发明第四实施例的摇动活塞式压缩机主要部分说明图。
图12是本发明第五实施例的摇动活塞式压缩机主要部分说明图。
图13是本发明第六实施例的冷冻装置的冷冻循环构成图。
图14是本发明第七实施例的横置型摇动活塞式两级压缩机的纵剖面图。
图15是图14所示横置型摇动活塞式两级压缩机的给油机构放大图。
具体实施方式
下边,以图说明本发明的各实施例。而且,在第二实施例以下的各实施例中,省略去与第一实施例相同构成的一部分,并省去重复性说明。
首先,以图1~图5说明本发明第一实施例。本实施例的密闭型转动式压缩机,在密闭容器6内配置着电动元件、压缩元件和连结两者的驱动轴4。另外在本实施例中,使该密闭容器6内吸入压力比排出压力低。
电动元件具有定子7与转子5。压缩元件具有压缩机构与给油机构。压缩机构由具有圆筒状内周面1a的气缸1、可转动地配置于该气缸1内的摇动活塞8、堵塞于气缸1两端的主轴承2与副轴承3构成。驱动轴4固定在电动元件的转子5上并向压缩元件传输驱动力。由驱动轴4的偏心部4a偏心转动,摇动活塞8在气缸1内部偏心转动。
给油机构,随后详述,但主要是,伴随着由叶片部8b端部的出入引起的气缸1孔部1c的容积变化,从吸入溶体单向阀(ダイオ一ド)17流入的润滑油通过排出流体单向阀(ダイオ一ド)18被送入给油管19。通过给油管19供给的润滑油,进入副轴承3内,从设于驱动轴4表面的螺旋沟20供入各轴承内。
下边详述压缩机构的构成。主轴承2与副轴承3至少闭塞气缸1的圆筒状内周面1a的两端部的开口部。在本实施例中,气缸1固定于主轴承2。主轴承2与副轴承3,在其分别对应于气缸1的圆筒状内周面1a的部分的中央具有轴承部2a、3a,可转动地支承转动轴4。另外,主轴承2与副轴承3,驱动轴4的转动轴(偏心部4a以外的部分)与气缸1的圆筒状内周面1a的中心轴相一致地固定于气缸1。主轴承2的外周部固定于密闭容器6,在密闭容器6内还固定着电动元件的定子7。
在驱动轴4上,在位于气缸1的圆筒状内周面1a内的部分设置偏心部4a。即,在该偏心部4a的圆筒状外周面可转动地配入摇动活塞8的滚筒部8a的圆筒状内周面。滚筒部8a的圆筒状外周面与气缸1的圆筒状内周面1a间稍有间隙地来决定各部尺寸。
另外,在滚筒部8a的圆筒状外周面设置叶片部8b。在气缸1的圆筒状内周面1a的外侧,设置具有与圆筒状内周面1a的中心轴平行的中心轴的圆筒孔部1b。圆筒孔部1b的气缸中心一侧和相反一侧分别与气缸1的圆筒状内周面1a和设于圆筒孔部1b外侧的另一孔部1c相连通。叶片部8b插入圆筒孔部1b和孔部1c,但在叶片部8b与圆筒孔部1b间,夹着叶片部8b组装了具有可滑动地与叶片部8b的平面部抵接的平面部、和可滑动地与圆筒孔部1b的圆筒面部抵接的圆筒面部的滑动构件9。其结果,叶片部8b可进行向着圆筒孔部1b的中心轴的进退运动和绕中心轴的摇动运动。叶片部8b的前端部在孔部1c中运动,不会从圆筒孔部1b拔出,也不会与气缸1干涉。
由于具有以上构成,由电动元件使驱动轴4转动时,摇动活塞8即同偏心部4a一起在气缸1内进行伴随摇动的公转运动。
图3是表示驱动轴4每转动60°时摇动活塞8的运动的图。滚筒部8a,随着偏心部4a的转动运动,其中心做公转运动。叶片部8b,常时进行向着圆筒孔部1b的中心轴方向、绕偏心部4a的中心轴仅若干角度的摇动运动。叶片部8b运动时,即进行向着圆筒孔部1b的中心轴的进退运动和绕其中心轴的摇动运动时的叶片部8b与圆筒孔部1b间间隙的密封,由插入叶片部8b与圆筒孔部1b间的滑动构件9密封来保持。
从而,由气缸1、摇动活塞8、主轴承2、副轴承3与滑动构件9的组合,构成了作为密闭空间的压缩室10(图3斜线部分)和作为吸入空间的吸入室11。伴随着由电动元件使驱动轴4的转动,反复形成图3所示的其容积的增减。在整个图3(a)-(f)中,形成压缩室10。
由该构成,作为作动流体的冷媒气体依下述被压缩。首先,冷媒气体,从安装于密闭容器6的吸入客12吸入密闭容器6内,通过吸入通路13之后,被吸入到吸入室11中(吸入室11存在于,从越过图3的(a)θ=0°后,图3(b)θ=60°所示那样由滚筒部8a堵塞吸入口1d的状态,到越过图3(f)θ=300 °如图3(a)所示那样闭塞排出口3b的状态)。和压缩室10的容积减少同时,冷媒气体被压缩。从设于副轴承3的排出口3b排出的冷媒气体,排出到由副轴承3和排出盖14所形成的排出室3c。而后,被压缩的冷媒气体从贯穿密闭容器6的排出管15排出到密闭容器6外。
这样,在本实施例中,特别是构成为通过吸入管12的冷媒气体一旦吸入密闭容器内,密闭容器6内即成了吸入压力。这时,由压缩室10压缩的冷媒气体不是直接排出到密闭容器6内,而是通过排出室3c、经排出管15排出到密闭容器6外。
密闭容器6内为吸入压力因而有如下优点。
(1)由被压缩的高温冷媒对电气元件的加热减少,由于由低温冷媒气体的冷却,转子5与定子7的温度降低,可望提高马达效率、提高整体性能。
(2)由于滚筒部8a内侧成吸人压力,不再有从滚筒部8a内面到吸入室11的压差引起过剩的油的供给,可望提高压缩机性能。
(3)由于是具有与润滑油的相溶性的氟里昂等冷媒,压力低,在油中溶解的冷媒气体的比例少,由于不易在轴承等处引起冷媒气体发泡发现,故可提高可靠性。另外,作为未来有竞争力的新冷媒的具有可燃性的天然系列冷媒(异丁烷、丙烷等),冷媒用量减少,可提高安全性。
(4)由于可降低密闭容器6的承压,故可望实现薄壁·轻量化。
另外,本实施例所示摇动活塞形压缩机,容易使用于密闭容器内成吸入压力的构造。由于滚筒与叶片一体化,就不需像滚筒与叶片分做的旋转压缩机那样由于将叶片推压到滚筒上而对叶片作用较高的背压。
下边来详述压缩机部的给油机构。在图1中,由驱动轴4的转动,叶片部8b在孔部1c中进退运动,孔部1c中的容积变化。这种容积变化引起泵作用(以后叫叶片给油泵),使得贮留于密闭容器6的底部的润滑油16从吸入流体单向阀17吸引,通过排出流体单向阀18、给油管19,被吸到驱动轴4。而被吸起的润滑油16,通过设在驱动轴4外周的螺旋沟20、润滑了副轴承3、偏心部4a,主轴承2之后再回到密闭容器6。
润滑了偏心部4a的润滑油16流出到滚筒部8a内面侧。例如,即使由通过螺旋沟20的润滑油16引起冷媒气体发泡,发泡了的冷媒气体,从对着滚筒部8a的内面的偏心部4a的外周面上开口的抽气孔4b,通过设在驱动轴4内部的排气孔4c排出。
另外,从压缩室10漏入滚筒部8a内侧的高压冷媒气体,通过在对着偏心部4a的主轴承2与副轴承3的面上设有开口部并与排气孔4c连通的连通孔4e,由设在驱动轴4内部的排气孔4c排出到密闭容器6。
这里,说明了供到滚筒部8a内面上的润滑油16稳定供给到气缸1内的构成。在图3中,在滚筒部8a端面,设有在滚筒部8a内侧开口的缺口部8c。在副轴承3的端板上的、交互往来于连通滚筒部8a内侧空间的滚筒部8a的端面缺口部8c与吸入室的位置,设有作为端板平面凹下的凹部的油槽21。交互往来于滚筒部8a端面缺口部8c与吸入室的副轴承3的端板上位置,不是在气缸1内的排出孔3b侧,而是在吸入孔1d侧。即,其副轴承3的端板上的位置,是连通滚筒部8a内侧这间与吸入室11的位置。
供给滚筒部8a内面上的润滑油16,由缺口部8c导向,在和缺口部8c对向位置供给副轴承3的油槽21。而后,如油槽21向吸入室11开口,油槽21内的润滑油16即供给吸入室11。
利用图4与图5进行更详细的说明。供给滚筒部8a与驱动轴4的偏心部4a间的润滑油16,不仅覆盖了滚筒部8a的内面,而且由于伴随着驱动轴4转动的离心作用,润滑油16积集在偏心部4a对着副轴承3的面上。由缺口部8c将其滞留的润滑油16导入油槽21。成对应于缺口部8c范围、缺口部8c覆盖油槽21的状态。
由上述构成,由于油槽21借与设在滚筒部8a端面的缺口部8c连通供给润滑油16,供给滚筒部8a内周的滚滑油16的油量即使较少,油槽21,由其前部的缺口部8c集聚导入的润滑油16全面覆盖,而可顺畅地向油槽21取入润滑油、提高油槽21取入润滑油的容积效率。其结果,即使在因转动速度不同滚筒部8a内的油量变化的情况下,也可每转都有一定量的润滑油的供给吸入室。即,可以防止在低速区由气缸1内油量不足引起的内部漏油与滑动构件和圆筒孔部的润滑不良、在高速区向吸入室供油过量引起的吸气加热损失与排出油量增大,可提供在宽范围的转速条件下高性能高可靠性的密闭型转动式压缩机。
缺口部8c,由于在压缩室的压力不上升时(大致为吸入压力)与油槽21相连通,故可使得滚筒部8a端面的密封性不致恶化。
其次,利用图6与图7来说明本发明第二实施例。在本实施例中,在滚筒部8a的端面,使对着偏心部4a的面的角部沿全周设凹下的台阶状的环形沟8d。环状沟8d减少了滚筒部8a对偏心部4a的接触面积,有减轻接触阻力的作用。如图7所示,不仅滚筒部8a的副轴承3侧,即使对主轴2侧,如设环形沟8d,可进一步降低接触阻力。
从该环形沟8d供给滚筒部8a内面的润滑油16,由于伴随驱动轴4转动的离心作用,被导向环形沟8d内的偏心方向集聚。在副轴承3的端板上,在设于环形沟8d与吸入室11交互往来时的位置的油槽21与环形沟8d相连通时,将导入环形沟8d的润滑油16供给油槽21。而后,如油槽21向吸入室11开口,油槽21内的润滑油16供给吸入室11。
由以上构成,即使供给滚筒部8a内周的润滑油16的油量较少,由于油槽21为处在其前部的缺口部8c中集聚导入的润滑油16全面覆盖,油槽21可提高取入润滑油的容积效率。另外,由于在滚筒部8a端面两侧设环形沟8d,减小了与主·副轴承端面的接触面积,在滚筒部8a圆筒部的壁厚变厚的型式(比如,以相同气缸形状变更滚筒部内外径、驱动轴偏心部外径、与偏心量来减小压缩机的压缩容积的场合)的压缩机中,在取得与第一实施例相同作用效果的同时,可降低滚筒部8a端面的滑动磨损。
下边以图8~图10来说明本发明第三实施例。在本实施例中,副轴承3的端板上的滚筒部8a内侧敞开,且在随着滚筒部8a的偏心运动成为吸入室的一部分的位置设凹部22。凹部22具有从副轴承3的端面看(参照图9)深度h在气缸1的半径方向从外侧向中心方向减小的形状。
由于具有这样的凹部22,供给到滚筒部8a内侧的润滑油16,在设于副轴承3的气缸1一侧端面上的滚筒部8a内侧与吸入室11交互往来于位置的凹部22、连通滚筒部8a内侧时,供给凹部22。而后,如凹部22向吸入室11开口,就将凹部22内的润滑油16供给吸入室11。
这里,凹部22具有相对润滑油16进入的前部其深度h变化的贮油部。滚筒部8a内的油膜厚度变厚的同时深度h变浅、即由于滚筒部8a的离心作用聚集的在滚筒部8a内的润滑油16的厚度变厚的方向深度h变小,因此由于有下述的作用,由于转速增加滚筒部8a内油量增加,油膜厚度变厚时,比着深度h不变的凹部的情况下,可使供给凹部22的油量变化减小。
这种贮油部的作用,滚筒部8a的内面、与凹部22的底面(在图9中,在气缸1半径方向外侧的面),在气缸1的半径方向位置为大致相同位置。比着作为凹部22的前部的开口部、由成为后部的贮油部(从副轴承3的端板表面凹下部分)的断面形状变化,设置大的开口部从而有利于取油,可将贮油部设定为相应于油膜厚度的容积。在开口部窄、深度h大的形状的凹部,凹部中残留的润滑油变多、不能达到当初的目的。因此,像本实施例这样,相对开口部在润滑油油膜厚度方向改变贮油部容积,由此可以防止在高速区的供入吸入室内的给油量过多引起的吸气加热损失,和由排出的油量增大引起的循环性能降低。
以为进行低速区内部润滑最小必要供油量设定凹部22的容积,可以避免低速区吸入室11内油量不足引起的内部漏油与滑动构件9和圆筒孔部1b的润滑不良。
由上所述,使用本实施例的密闭型压缩机可在宽范围的转速条件下、可实现高性能并取得高可靠性。
上述的凹部22取深度方向断面积变化的形状;其他,深度与垂直方面断面积变化等,只要是油膜厚度增厚的同时,供给凹部的油量增加率变小的形状都可取得相同作用效果。
下边以图11说明本发明第四实施例。在图11中,在滚筒部8a内侧与吸入室11交互往来于副轴承3的端板上的位置,设置沿滚筒部8a内周方向具有长形状的凹部23。
供入滚筒部8a内侧的润滑油16供给凹部23。而后,如凹部23的前部向吸入室11开口,凹部23的润滑油16即供给吸入室11。
作为凹部23开口部的前部宽度b,是在密闭型压缩机的额定运转的转速以下的低速区、滞留于滚筒部8a内的润滑油的油膜厚度以下。适当设定宽度b对偏心部4a的中心的角度α,可最适当地设定凹部23的容积。
由于凹部23的开口部之宽度b在密闭型压缩机低速区的油膜厚度以下,故比如即使压缩机的电机在低速运转,也可由润滑油16全面覆盖凹部23,提高吸取凹部23的润滑油的容积效率。其结果,即使在因转速变化而滚筒部8a内油量变化的情况下,也可防止在低速区由气缸1内的油量不足所引起的气缸内部冷媒气体漏流和滑动构件与圆筒孔部间的润滑不良。
另外,由于具有与压缩机低速区的转动相协调,每转吸取一定量润滑油的前部开口部,其前部在高速区转速下成了流路阻力,故可阻止由进入吸入室内的给油量过多引起的吸气加热损失和排出润滑油量增大。从而,使用本实施例的密闭型转动式压缩机,在宽范围转速条件下可得到高性能下的高可靠性。
其次,以图12来说明本发明第五实施例。在本实施例中,成为贮油部的油槽21设在滚筒部8a内侧与吸入室11交互往来于副轴承3的端板上的位置,偏心部4a在副轴承3侧以间隙δ位于油槽21前部,具有由偏心部4a与滚筒部8a构成的前方供给部。
供给滚筒部8a内侧的润滑油16,在油槽21连通滚筒部8a内侧时,从离开副轴承3间隙δ的偏心部4a与滚筒部8a构成的前方供给部供给油槽21。而后,如油槽21向吸入室11开口,则油槽21中的润滑油16供给吸入室11。
偏心部4a的对着副轴承3的面的位置,在偏心部4a厚度中心线对着滚筒部8a高度中心线下位于油槽21一侧,例如,偏心部4a和副轴承3间的间隙δ与油槽21的深度h大致相等。
由于在滚筒部8a内侧,油槽21侧空间容积变小,供给滚筒部8a内侧的润滑油的油面在偏心部4a中心方向变高,故在滚筒部8a内侧即使仅仅供给较少的油槽21侧的润滑油16,润滑油16也能覆盖油槽21。因此,仍可提高吸取油槽21的润滑油的容积效率。
其结果是,即使在因转速不同滚筒部8a内油量变化的情况下,每转仍可有一定量的润滑油供给吸入室。即,减轻了密闭型压缩机的电动机在低速区运转时的气缸1内的油量不足,可防止在气缸1内部的被压缩冷媒气体的漏流与滑动构件和圆筒孔部间的润滑不良。另外,还可防止由高速区运转时进入吸入室内的给油量过多为前部供给部吸收所引起的吸气加热损失,和排出到吸入室内与压缩室内的润滑油量增大。从而,使用本实施例的密闭型转动式压缩机,可在宽范围的转速条件下取得高性能下的高可靠性。
在以上的实施例中,采用的在单气缸型压缩机中,于副轴承3的端面设置油槽2 1、凹部22、凹部23的形式,但若设置在主轴承2两侧自然也可取得同样的作用效果。另外,以具有相同构造的结构也可容易用于双气缸型的密闭型转动式压缩机。
下边以图13说明本发明第六实施例。该种循环是冷冻(冷气设备)专用循环。通过起动使用了本发明一实施例的密闭型转动式压缩机27,使被压缩的高温·高压作动气体(冷媒气体)按实线箭头所示,从排出管15流入冷凝器24,由冷凝器风扇24a的送风作用放热·液化。该液化了的冷媒,在膨胀阀25中受节流,绝热膨胀成低温·低压,变成低温·低压的液体冷媒,在蒸发器26由蒸发器风扇26a供给的空气的热吸热,而气化后,经吸入管12吸入密闭型转动式压缩机27。
这里,图13所示的冷冻系统,由于是搭载了使用本发明一实施例的密闭型转动式压缩机,可得到在整个运转范围功效优良的冷冻系统。现详述如下。
在图13中,速度控制回路50,对应由温度传感器51检测的温度来决定冷冻系统的目标温度,相应于其目标温度、控制压缩机27所具有的电动机的转动速度。在该冷冻系统应用于冷藏库等冷冻装置的情况下,将温度传感器51设于要检测温度的可检测库内温度的场所。另外,在该冷冻系统使用于空气压缩机等空调机的情况下,设在配于室内的热交换器的旁边。在空调机情况下,系统中设湿度传感器,速度控制回路50再加上湿度传感器的输出值来控制电动机的转速也是很有效的。再者,在该冷冻系统使用于热水供给装置的情况下,要设用于测定经热交换、被加热水的温度的温度传感器。
速度控制回路50,为控制系统达到冷冻系统的目标温度,要控制系统的具有压缩机27的电动机的转速。而在为提高系统的功效控制压缩机转速的情况下,必须保证压缩机在不同转速下效率不降低。
对以使用本发明的实施例的密闭型转动式压缩机27为构成元件的冷冻系统,即使在变动转速来改变供给滚筒部内部的润滑油给油量的情况下,也经常可以每转供给吸入室一定量的油。
在无需达到目标温度的条件下,无需使压缩机的电动机(马达)高速转动,冷冻系统可进行控制使压缩机低速转动。在这种情况下,使用本发明的实施例的密闭型转动式压缩机不会产生在低速区气缸内油量不足引起的内部漏流与滑动构件和圆筒孔部间的润滑不良。
另外,在需要达到目标温度的条件下,必须使压缩机的马达高速转动,冷冻系统进行控制使压缩机在高速转动。在这种情况下,使用本发明的实施例的密闭型转动式压缩机,可防止在高速区的气缸内给油量过多引起的吸气加热损失或排出油量增大。
特别是,在使用了本发明的实施例和密闭型转动式压缩机中,由于使密闭容器6内压力低于排出压力,因而可减少间断运转时高温·高压冷媒流入蒸发器内的量,可降低间断能量损失。
这里很清楚,即使根据冷冻系统或空调系统需要,对其实施例适当修正,也是在本发明的实施形态范围内。另外,对使用单级压缩机进行了说明,在双级压缩机中自然也可使用本发明的实施例。下述其一例。
下边以图14与图15说明本发明第七实施例。这里,对给予和图1~图13中同样符号者,为相同零件起相同作用。
在图14与图15中,压缩元件28具有低压用压缩元件28a与高压用压缩元件28b,兼作驱动轴29的轴支承的主轴承30与副轴承31及隔板32,堵塞各压缩元件的气缸的两端开口部。本实施例的摇动活塞形压缩机的压缩动作,与图1和图3所示摇动活塞形压缩机的情况相同,但冷媒气体的流动不同。
冷媒气体,通过被安装于密闭容器6的吸入管33进入低压压缩元件28a的气缸1′内并被压缩,被压缩的冷媒气体经主轴承30上形成的排出口34a,通过排出消音器35排出到密闭容器6内。
排出到密闭容器6内的冷媒气体从排出管36排出到外部,由中间冷却器37放热冷却后,通过吸入管38进入高压用压缩元件28b的气缸1″内,被压缩的冷媒气体通过配设于副轴承31的排出孔34b进入排出室39,由此取道排出管40流出到外部。
下边说明压缩机构部的给油机构。在图14与图15中,由驱动轴29的转动,使高压用压缩元件28b的叶片部8b″在孔部1c中进退运动,来改变孔部1c的容积。以该容积变化所起的泵作用,贮留于密闭容器6底部的润滑油16,由流体单向阀(ダイオド)41吸引,通过给油管19,上吸到驱动轴29,通过设在驱动轴29外周的螺旋沟20润滑副轴承31、偏心部42a、42b和主轴承30,再回到密闭容器内。
润滑了低压用压缩元件28a的偏心部42a的润滑油16的一部分,借助滚筒部8a′内面与吸入室的压差供给吸入室;滑滑了高压用压缩元件28b的偏心部42b的润滑油16的一部分,以与图4所示油槽方式相同的要领供给吸入室。
这里,油槽设于副轴承31的端面,隔板32的端面的任一方,都可得到同样效果。
由通过螺旋沟20的润滑油16发泡的冷媒气体,从气体引出孔43a、43b,由高压用压缩元件28b的压缩室漏到滚筒部8a″内面的高压冷媒气体,通过气体引出孔43b,从形成于驱动轴29内部的排气孔4c,排出到密闭容器6。
这里,高压用压缩元件28b的滚筒部8a″内面,从压缩室10漏入的冷媒气体与润滑了偏心部42b的润滑油16共存,由驱动轴29的转动的离心力、润滑油与冷媒气体的密度差,由于密度高的润滑油位于外侧,密度低的冷媒气体位于内侧,大致上仅冷媒气体通过气体引出孔43b,可由形成于驱动轴29内部的排气孔4c排出。另外,在内部密封上,不会阻碍油槽向吸入室的必要的给油,故可抑制内部漏流。
像以上这样,本实施例的横置摇动活塞型两级压缩机,由于具有图4所示那样的油槽21与缺口部8c,故在宽范围的转速条件下,可确保高性能和高可靠性。
如上详述,本发明的密闭型转动式压缩机,可在宽范围的转速条件下取得高性能和高可靠性。

Claims (10)

1.一种密闭型转动式压缩机,所述压缩机在密闭容器内设置具有定子与转子的电动元件、传递该电动元件的转动并具有偏心部的驱动轴、和由该驱动轴偏心部的转动来压缩作动流体的压缩元件;其特征在于,
该压缩元件设置:具有两端开口的圆筒状内周面的气缸、在该气缸内配合于前述驱动轴偏心部的滚筒,伴随前述滚筒的偏心运动将前述气缸内隔成吸入室与压缩室的叶片、闭塞气缸开口的端板、经由前述驱动轴将润滑油供给到滚筒内的给油机构、具有用来取入供给到滚筒内侧的润滑油的取入部、和交互连通在滚筒内侧的空间与吸入室并具有对来自前述取入部的润滑油进行保持的保持部的润滑油供给机构。
2.按权利要求1所记述的密闭型转动式压缩机,其特征在于,它具有将前述压缩室压缩的作动流体贯穿前述密闭容器地排出到前述密闭容器外部的排出管,并使前述密闭容器内的压力比排出压力低。
3.按权利要求1所记述的密闭型转动式压缩机,其特征在于,前述取入部是设于前述滚筒端面的缺口;前述保持部是设于前述端板的凹部。
4.按权利要求1所记述的密闭型转动式压缩机,其特征在于,前述取入部是设于前述滚筒端面的环形沟;前述保持部是设于前述端板的凹部。
5.按权利要求1所记述的密闭型转动式压缩机,其特征在于,前述取入部是由前述滚筒部、端板与偏心部构成的空间;前述偏心部的轴向中心相对前述滚筒的转轴方向中心,位于前述保持部一侧。
6.按权利要求5所记述的密闭型转动式压缩机,其特征在于,前述保持部是设于前述端板的凹部;前述取入部的前述偏心部与设置了前述保持部的前述端板间间隙的宽度和前述保持部的凹入深度大致相同。
7.按权利要求1所记述的密闭型转动式压缩机,其特征在于,前述取入部是由前述滚筒、端板与偏心部构成的空间;前述保持部是设于前述端板的凹部,所述凹部在凹入深度方向上断面积发生变化。
8.按权利要求1所记述的密闭型转动式压缩机,其特征在于,前述取入部是由前述滚筒、端板与偏心部构成的空间;前述保持部是设于前述端板的凹部,所述凹部在与凹入深度方向相垂直的方向上断面积发生变化。
9.按权利要求1所记述的密闭型转动式压缩机,其特征在于,前述取入部是设于前述滚筒并沿前述滚筒内周方向形状的向前述滚筒的内侧开口的开口部;前述保持部是设于前述端板的凹部。
10.一种冷冻系统,所述冷冻系统具有:以电动机的驱动力压缩通过吸入管吸入的作动流体的密闭型转动式压缩、通过排出管将压缩的作动流体取入并冷凝的冷凝器、使经该冷凝器冷凝的作动流体绝热膨胀的膨胀机构、从该膨胀机构取入作动流体的蒸发器、基于传感器检测的信息决定目标温度并对应该目标温度控制前述密闭型转动式压缩机的电动机转动速度的速度控制回路,其特征在于,
前述密闭型转动式压缩机,在密闭容器内具有:设置了基于前述速度控制回路的控制来改变转动速度的电动机的电动元件、具有传递前述电动机转动的偏心部的驱动轴,和由该驱动轴的偏心部的转动压缩作动流体的压缩元件;
所述压缩元件设置了:具有两端开口的圆筒形内周面的气缸、在该气缸内配合于前述驱动轴的偏心部的滚筒、伴随该滚筒的偏心运动将前述气缸内隔成吸入室与压缩室的叶片、闭塞气缸开口的端板、经由前述驱动轴向滚筒内供给润滑油的给油机构、具有用来取入向滚筒内侧供给的润滑油的取入部、和交互连通在滚筒内侧空间与吸入室并具有对来自前述取入部的润滑油进行保持的保持部的润滑油供给机构。
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