CN1489673A - 涡旋压缩机 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种容易进行背压调整且可以实现高压缩效率的涡旋压缩机。具有使固定涡旋叶片和旋转涡旋叶片相咬合而形成的多个压缩空间、设在旋转涡旋部件的旋转涡旋叶片面的相反侧的背压室、用密封部件将背压室分割成的高压空间以及中压空间、将供给到高压空间的润滑油向中压空间供给的第一通道、将供给到中压空间的润滑油向压缩空间的吸入空间供给的第二通道，通过旋转涡旋部件的旋转运动，使前述第一通道间歇性地连通。

Description

涡旋压缩机
技术领域
本发明是关于冷冻循环装置等上使用的涡旋压缩机，特别是关于可以向压缩空间供给适量润滑油而高效运转的涡旋压缩机。
背景技术
涡旋压缩机具有低振动、低噪音的特性，由于压缩流体的流动是一个方向，所以高速运转时的流体阻力小，压缩效率高，因而得到普及。
现有的主要的涡旋压缩机是如以下构成的。即，电动机和压缩机构部分被配置于密封容器内，压缩机构部分形成使固定涡旋部件和旋转涡旋部件相咬合的多个压缩空间，通过将压缩空间向涡旋的中心移动而减少容积，由此吸入空调用的冷媒气体并压缩。
另外，在旋转涡旋部件的旋转涡旋叶片的相反侧上，设置润滑冷却旋转涡旋部件的轴承和曲柄轴部分的润滑油的高压润滑油箱。还设置了空间以配置防止旋转涡旋部件自转的自转限制部件，通过减压部分与高压润滑油箱连通，使高压润滑油在减压部分减压后供给，而进行自转限制部件的润滑。另外，润滑油被从这个空间通过压力调整机构向压缩空间的吸入空间供给，起到防止压缩空间的压缩中冷媒气体等泄漏的密封作用和进行固定涡旋部件的固定叶片和旋转涡旋部件的旋转涡旋叶片的接触面的润滑。
但是，在以上构成中，如为了提高减压部分的减压效果而减小细孔的内径并加长细孔的路径长度，则容易因润滑油中存在的杂质而堵塞，具有压缩机的性能下降，而且加工麻烦的问题。
另外，在压缩比大的情况下，或高压和低压的压差的绝对值大的情况下，有流向吸入空间的润滑油的流入量增大，压缩效率下降的问题。
发明内容
本发明针对以上问题，目的在于提供容易进行减压部分的孔加工、而且可以向压缩空间供给适量的润滑油而高效率地运转的涡旋压缩机。
本发明的涡旋压缩机具有以下构成。
具备：有固定涡旋叶片和固定镶板的固定涡旋部件、有旋转涡旋叶片和旋转镶板的旋转涡旋部件、使固定涡旋叶片和旋转涡旋叶片相咬合而形成的多个压缩空间、被设在旋转涡旋部件的旋转涡旋叶片面的相反侧上的背压室、用密封部件将背压室分割成的高压空间以及中压空间、将供给到高压空间的润滑油向中压空间供给的第一通道、将供给到中压空间的润滑油向压缩空间的吸入空间供给的第二通道，通过旋转涡旋部件的旋转运动，使压缩空间的容积向着涡旋中心减少地压缩压缩空间的介质的同时，通过旋转涡旋部件的旋转运动，使第一通道间歇性地连通。
通过上述构成，依靠旋转涡旋部件的旋转运动，可以使背压室的高压空间和中压空间间歇性地连通，所以不用减小孔径即可提高减压效果。所以，容易进行孔加工，而且向润滑油的吸入空间的适量供给和背压室的压力调整变得容易，可以进行压缩效率高的运转。
在上述涡旋压缩机上，第一通道设在旋转镶板上，连通高压空间和中压空间，通过旋转涡旋部件的旋转运动，使第一通道的高压空间侧的开口部分间歇性地连通那样的构成是理想的。那样，不用减小孔径就容易进行减压效果的控制。
在上述涡旋压缩机上，第一通道被设在旋转镶板上，连通高压空间和中压空间，通过旋转涡旋部件的旋转运动，使第一通道的中压空间侧的开口部分间歇性地连通那样的构成是理想的。那样，不用减小孔径就容易进行减压效果的控制。
理想的是在旋转涡旋部件的背面加一定的压力使旋转涡旋部件的旋转镶板与固定涡旋部件的固定镶板相接触，在固定镶板的接触面上具有向中压空间开放的凹部，通过旋转涡旋部件的旋转运动，使第一通道的中压空间的开口部分和凹部间歇性地连通，所以容易对通道进行加工。
附图说明
图1是表示本发明第1实施方式的涡旋压缩机的截面图。
图2(a)是表示本发明第1实施方式的旋转涡旋部件在所确定旋转位置上旋转涡旋部件与固定涡旋部件的位置关系的平面图，
图2(b)是表示本发明第1实施方式的旋转涡旋部件在所确定旋转位置上旋转涡旋部件与固定涡旋部件的位置关系的平面图，
图2(c)是表示本发明第1实施方式的旋转涡旋部件在所确定旋转位置上旋转涡旋部件与固定涡旋部件的位置关系的平面图，
图2(d)是表示本发明第1实施方式的旋转涡旋部件在所确定旋转位置上旋转涡旋部件与固定涡旋部件的位置关系的平面图。
图3是表示本发明第2实施方式的涡旋压缩机的截面图。
图4(a)表示本发明第2实施方式的旋转涡旋部件在所确定旋转位置上旋转涡旋部件与固定涡旋部件的位置关系的平面图，
图4(b)是表示本发明第2实施方式的旋转涡旋部件在所确定旋转位置上旋转涡旋部件与固定涡旋部件的位置关系的平面图，
图4(c)是表示本发明第2实施方式的旋转涡旋部件在所确定旋转位置上旋转涡旋部件与固定涡旋部件的位置关系的平面图，
图4(d)是表示本发明第2实施方式的旋转涡旋部件在所确定旋转位置上旋转涡旋部件与固定涡旋部件的位置关系的平面图。
具体实施方式
以下通过附图对本发明的实施方式进行说明。
(实施方式1)
图1表示本发明一个实施方式的涡旋压缩机的构成。压缩机构部分2和电动机3被配置在密封容器1的内部。电动机3由被固定在密封容器1内侧的定子4和在这个定子4内侧被可以自由转动地支撑的转子5组成，驱动轴6与这个转子5以贯通的状态相结合。这个驱动轴6的一端可以自由转动地被轴承8支撑，而轴承8则被固定在构成上述压缩机构部分2的一部分的轴承部件7上。在被轴承8支撑的驱动轴6的前端具有相对于驱动轴6进行偏心运动的曲柄轴9。
另外，通过使固定涡旋部件10和旋转涡旋部件11相咬合而形成多个压缩空间31。通过自转限制部件12防止旋转涡旋部件11的自转，旋转涡旋部件11通过曲柄轴9借助旋转轴承13而仅作旋转运动。旋转涡旋部件11将压缩空间向着涡旋的中心减少容积地移动，从吸入口14吸入冷媒气体等并向中心压缩。被压缩的冷媒气体等通过吐出口15，被送到密封容器内空间16。
另外，驱动轴6的另一端侧被轴承部件17所支撑，在其前端具有容积泵18。储存在设置于密封容器1下部的底部润滑油箱19内的润滑油，通过容积泵18经过设在驱动轴6的轴向中心的用于供给润滑油的供油通道20，供给到曲柄轴9上部的上部润滑油通道21，对旋转轴承13进行润滑和冷却后，经过润滑油箱22，润滑了轴承8后，回到底部润滑油箱19。
构成旋转涡旋部件11的旋转镶板23的下面，与轴承部件7的上面有一定间隙地分离，通过设在轴承部件7上面部24的环形密封部件25密封。
在轴承部件7上设置凹部26并配置自转限制部件12。另外，在凹部26的上部设置由固定涡旋部件10的固定镶板27、旋转镶板23以及轴承部件7形成的空间28。润滑油箱22和空间28被环形密封部件25密封，可以通过设在旋转镶板23上的孔29和长孔30连通。密封容器空间16与润滑油箱22通过轴承8等连通，润滑油箱22形成高压空间，凹部26以及空间28形成中压空间。
被供给到润滑油箱22的一部分润滑油，经过孔29和长孔30，被供给到凹部26和空间28，对设置在凹部26的自转限制部件12进行润滑。
随着被供给到空间28的润滑油的积存，空间28的压力上升。为了保持空间28的压力为一定，在空间28和形成压缩空间31的吸入空间32之间设置压力调整机构33。如空间28的压力超过设定压力，则压力调整机构33动作，空间28内的润滑油被送到吸入空间32，空间28内的压力可以几乎保持一定。被送到吸入空间32的润滑油被引导到压缩空间31，起到防止压缩中的冷媒气体等泄漏的密封作用和润滑固定涡旋部件10和旋转涡旋部件11的接触面的作用。
涡旋压缩机的吐出压力、润滑油箱22的压力、空间28的压力、吸入空间32的压力可以适当地设定，但是为了将旋转涡旋部件11压在固定涡旋部件10上，特别要将空间28的压力设定为比吸入空间压力。为了得到规定压力，通过压力调整机构33进行调整连通润滑油箱22和空间28的孔29和长孔30的尺寸。
在本发明的实施方式中，连通润滑油箱22和空间28的通道由孔29和长孔30构成，如图1所示，孔29夹着环形密封部件25向高压润滑油箱22间歇性地开口。用图2对这个动作进行说明。
图2表示从下面侧看旋转涡旋部件11的旋转镶板23的状态，最外周部的圆表示轴承部件7的空间28的外周线35，设在驱动轴6上的供油通道20位于其中心。表示了设在旋转镶板23上的自转限制部件12的引导槽34、设在旋转镶板23上的构成连通润滑油箱22和空间28的通道的孔29、构成设在轴承13周围的轴承部和润滑油箱22的凸缘36。
在图2中，表示了相对于旋转涡旋部件11的旋转运动，孔29和设在轴承7上的环形密封部件25的相对位置关系。旋转涡旋部件11按图2(a)～(d)的顺序如箭头所示相对于空间28的外周线以偏心的状态进行旋转运动。这时，环形密封部件25的内周部形成高压空间，其外周部形成中压空间。因此，仅在孔29位于密封部件25的内周部的情况下，高压空间的润滑油箱22与作为中压空间的空间28相连通，润滑油箱22的润滑油被供给到空间28。在图中，可以供给润滑油的仅为(b)的状态。
这样，由于润滑油的供给为间隙性的，与目前常时连通的例子相比，即使是同样的孔径也可以抑制供给量，从这个中压空间向吸入空间的润滑油的供给量被抑制的同时，可以加大孔径而便于加工。所以压缩效率提高，可以稳定地运转。另外供给量的调整可以通过改变孔径和孔的数量来进行，而且也可以通过改变伴随着旋转运动的与环形密封部件25的相对位置、连通时间来进行。
(实施方式2)
图3表示涉及本发明的另一个实施方式的涡旋压缩机的构成。本实施方式与在图1中所示的实施方式相比，在以下的构成上是不同的。即，如图所示，在旋转镶板23上设置长孔38，该长孔的一端在上部润滑油通道21开口，另一端在固定涡旋部件的固定镶板27上形成的凹部37上开口。这个凹部37与作为中压空间的空间28相连通。上部润滑油通道21和空间28被环形密封部件25所密封。
这样，本发明实施方式与实施方式1的构成上的不同仅为从高压空间到中压空间的通道构成上的不同，在实施方式1中是将在作为高压空间的润滑油箱22上开口的孔29间歇性地打开，而本实施方式中则是将在中压空间上开口的长孔38间歇性地打开。而由于其他的构成相同，所以省略说明。
用图4对这个动作进行说明。图4是说明旋转涡旋部件11的旋转镶板23与在固定镶板27上形成的凹部37的位置关系的平面图。最外周部的圆表示轴承部件7的空间28的外周线35，在其中心表示被设在驱动轴6上的供油通道20。表示了被设在旋转镶板23上的自转限制部件12的引导槽34、构成连通设在旋转镶板23上的上部润滑油通道21和空间28的通道的长孔38、构成设在轴承13周围的轴承部分的凸缘36。
在图4中，表示了在旋转涡旋部件11旋转运动时，长孔38和设在固定镶板27上的凹部37之间的相对位置关系。旋转涡旋部件11的旋转镶板25按图4(a)～(d)的顺序如箭头所示相对于空间28的外周线以偏心的状态进行旋转运动。在图4的(d)中表示的状态下，长孔38与凹部37完全连通，润滑油21被从作为高压空间的上部润滑油通道21向空间28供给。另外，在其他的状态下，保持固定镶板27与旋转镶板23的接触面的间隙，以借助由这个间隙产生的阻抗而连通，但由于这个间隙阻抗大，所以几乎处于关闭状态。另外，可以控制这个间隙阻抗而控制润滑油的供给量。
这样，由于润滑油的供给是间歇性的，所以与目前常时连通的的例子相比，即使是同样的孔径也可以抑制供给量，从这个中压空间向吸入空间的润滑油的供给量被抑制的同时，可以加大孔径而便于加工。所以压缩效率提高，可以稳定地运转。另外，供给量的调整可以通过改变长孔和凹部的内径和数量，以及长孔38在凹部37上开口的时间来进行。另外，凹部38的形状也可不必如图4所示的那样为圆形。
另外，在本发明中提及了冷媒气体，但是本发明特别是在压缩比大、高压和低压的压差大的情况下，或者在使用压缩比不大，但是压差的绝对值变大那样，例如碳酸气体等的冷媒气体的情况下、特别适用。另外，使用容积泵来供给润滑油，但是使用压差给油式泵也可得到同样的效果。
根据上述的本发明，通过旋转涡旋部件的旋转运动，使背压室的高压空间和中压空间间歇性地连通。
其结果是，不用减小通道孔径即可提高减压效果。所以，容易进行减压部分的孔的加工，而且容易进行向润滑油的吸入空间的适量供给和调整背压室的压力，可以提供以高压缩效率而运转的涡旋压缩机。

Claims (5)

1.一种涡旋压缩机，其特征在于，具备固定涡旋叶片、旋转涡旋叶片、使所述固定涡旋叶片和所述旋转涡旋叶片相咬合而形成的多个压缩空间、设在所述旋转涡旋叶片的所述压缩空间相反侧的第一和第二空间、具有通过所述旋转涡旋部件的旋转运动，使所述第一空间和所述第二空间间歇性地连通的连通部。
2.一种涡旋压缩机，其特征在于，具备：有固定涡旋叶片和固定镶板的固定涡旋部件、有旋转涡旋叶片和旋转镶板的旋转涡旋部件、使所述固定涡旋叶片和所述旋转涡旋叶片相咬合而形成的多个压缩空间、设在所述旋转涡旋部件的所述旋转涡旋叶片面的相反侧的背压室、用密封部件将所述背压室分割成的高压空间以及中压空间、将供给到所述高压空间的润滑油向所述中压空间供给的第一通道、将供给到所述中压空间的润滑油向所述压缩空间的吸入空间供给的第二通道，通过所述旋转涡旋部件的旋转运动，使所述压缩空间的容积向着涡旋中心减少而压缩压缩空间的介质的同时，通过所述旋转涡旋部件的旋转运动，使所述第一通道间歇性地连通。
3.根据权利要求2所述的涡旋压缩机，其特征在于，所述第一通道被设在所述旋转镶板上，连通所述高压空间和所述中压空间，通过所述旋转涡旋部件的旋转运动，使所述第一通道的所述高压空间侧的开口部间歇性地连通。
4.根据权利要求2所述的涡旋压缩机，其特征在于，所述第一通道设在所述旋转镶板上，连通所述高压空间和所述中压空间，通过所述旋转涡旋部件的旋转运动，使所述第一通道的所述中压空间侧的开口部间歇性地连通。
5.根据权利要求4所述的涡旋压缩机，其特征在于，在所述旋转涡旋部件的背面施加一定的压力使所述旋转涡旋部件的所述旋转镶板与所述固定涡旋部件的所述固定镶板接触，在所述固定镶板的所述接触面上具有向所述中压空间开放的凹部，通过所述旋转涡旋部件的旋转运动，使所述第一通道的所述中压空间的开口部和所述凹部间歇性地连通。
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