CN1936332A - 涡旋式压缩机 - Google Patents

Abstract

一种涡旋式压缩机，在压缩部件的轻负荷时，通过减少与转动涡卷件接触的支架的推力承受面的接触面积来减小摩擦阻力。该涡旋式压缩机在容器主体内收纳并配置有电动部件和压缩部件，在压缩部件的转动涡卷件(3b)所接触的上部支架(8)的推力承受面(8c)上设有凹部(8d)，并且在该凹部8d内设有负荷调节部件(12)。该负荷调节部件例如由弹簧(12a)、滚珠支承构件(12b)、自由旋转地保持在该滚珠支承构件上的球体(12c)构成。在轻负荷时，负荷调节部件的球体从凹部凸出，通过减少转动涡卷件与推力承受面的接触面积，可以减小摩擦阻力。在重负荷时，球体(12c)没入凹部内，转动涡卷件(3b)与推力承受面接触。

Description

涡旋式压缩机

技术领域

本发明涉及涡旋式压缩机，特别涉及在与转动涡卷件抵接的支架的接触面上设有用于调节推力负荷的负荷调节部件的涡旋式压缩机。

背景技术

涡旋式压缩机是公知的装置，其由在圆盘的一表面侧形成有涡卷状凹槽的固定涡卷件、和在与其相对的圆盘的一表面侧形成有涡卷状凸起的转动涡卷件构成，将这对涡卷件中的涡卷状凹槽和凸起组合起来形成压缩室来进行压缩。即，使固定涡卷件静止，使转动涡卷件绕其中心轴进行不自转的回旋运动，由上述涡卷状凹槽和凸起形成的压缩室因转动涡卷件的回旋运动而边旋转边向中央部移动，其容积逐渐减小。然后，从压缩部件的外侧部吸入到压缩室内的气体因压缩室的容积变化，其压力随着等熵变化等而上升。

在纵型的涡旋式压缩机中，通常，固定涡卷件固定在安装于容器主体内的支架上，在安装于电动部件的转子上的驱动轴上端部设置偏心凸轮部，在该偏心凸轮部上安装转动涡卷件，组合固定涡卷件的涡卷状凹槽和转动涡卷件的涡卷状凸起来形成压缩室；并且，转动涡卷件的下表面由推力轴承支承在支架的上表面上。而且，从设置在容器主体底部的储油槽吸入油后，通过设置在驱动轴内部的油通路及与该油通路连通设置的偏心凸轮部的油通路，对在转动涡卷件和支架的接触面供油。由此，压缩部件的推力轴承面被润滑，圆滑地保持转动涡卷件的回旋运动，同时可尽可能防止由摩擦引起的磨损(日本特开平5-149277号公报、日本特开平9-105391号公报、日本特开2000-161265号公报)。

发明内容

在上述日本特开平5-149277号公报中公开有对设在推力轴承表面上的圆周槽供油的结构。在日本特开平9-105391号公报中公开有设置由与推力面连通的凹陷部构成的储油部的结构，该结构使得即使在油泵的供油量减少了的情况下，也不会在支架的推力面产生烧伤。在日本特开2000-161265号公报中公开有伴随转动涡卷件的回旋运动，油在推力承受面上回旋而不会流出到外部，不对压缩室供给过剩的油，可以提高容积效率的结构。

但是，在以往的涡旋式压缩机中，推力轴承存在如下问题：即由于考虑到最大负荷，因此支架的推力承受面的面积变大，即使在轻负荷运转时，摩擦阻力仍会变大。

为了解决这样的以往的问题，本发明的目的在于提供通过在轻负荷时减少与转动涡卷件接触的支架的推力承受面的接触面积，可减小摩擦阻力的涡旋式压缩机。

为了达到上述目的，本发明的第1技术方案是一种涡旋式压缩机，该涡旋式压缩机在容器内具有电动部件和由该电动部件驱动的压缩部件，该压缩部件是组合固定在安装于容器内的支架上的固定涡卷件、和安装在安装于上述电动部件的转子上的驱动轴的偏心凸轮部上的转动涡卷件而成；其特征在于，在与上述转动涡卷件抵接的上述支架的接触面上设有用于调节推力负荷的负荷调节部件。

根据第1技术方案所述的涡旋式压缩机，本发明的第2技术方案的涡旋式压缩机，其特征在于，上述负荷调节部件是在与上述转动涡卷件抵接的上述支架的接触面上设有多个凹部，在该凹部内分别隔着弹簧可滑动地设有滚珠支承构件，在该滚珠支承构件上分别自由旋转地嵌装有球体而成的。

本发明的第3技术方案的涡旋式压缩机，根据第2技术方案所述的涡旋式压缩机，其特征在于，上述球体在轻负荷时从上述支架的接触面凸出的高度小于等于上述固定涡卷件和转动涡卷件之间的间隙。

采用本发明的第1技术方案，在涡旋式压缩机中，由于在与上述转动涡卷件抵接的支架的接触面上设有用于调节推力负荷的负荷调节部件，因此可以根据施加于支架的接触面的负荷大小来调节推力的负荷。由此，在轻负荷时，可以减小支架的接触面所受到的摩擦阻力。

采用本发明的第2技术方案，由于负荷调节部件的结构是在与上述转动涡卷件抵接的上述支架的接触面上设有多个凹部，在该凹部内分别隔着弹簧可滑动地设有滚珠支承构件，在该滚珠支承构件上分别自由旋转地嵌装有球体。因此，在轻负荷时，转动涡卷件被多个球体推上，其与支架的接触面积减少或者从支架的接触面上离开。由此，在轻负荷时，可以减小支架的接触面所受到的摩擦阻力。

采用本发明的第3技术方案，由于在轻负荷时，球体从支架的接触面凸出的高度是小于等于固定涡卷件和转动涡卷件之间的间隙，因此在轻负荷时，即使转动涡卷件被推上也不会与固定涡卷件接触。由此，在轻负荷时，也可以可靠地保持转动涡卷件的回旋运动，并且可以防止转动涡卷件与固定涡卷件咬住。

附图说明

图1是表示本发明的涡旋式压缩机的实施方式的概略纵剖视图。

图2是表示在本发明的涡旋式压缩机中，与转动涡卷件接触的上部支架的推力承受面的概略俯视图。

图3是表示图2的X-X概略剖视图，(a)表示轻负荷时的状态，(b)表示重负荷时的状态。

具体实施方式

下面，参照附图说明本发明的涡旋式压缩机的一个实施方式，图1是表示本发明的涡旋式压缩机的一个实施方式的概略纵剖视图。图中，1是圆筒形的容器主体，在其内部收纳并配置有电动部件2和由该电动部件2驱动的压缩部件3，在容器主体1的上端部隔着分隔圆盘4安装有上部盖5，在容器主体1的下端部安装有下部盖6，由此构成密闭容器。

上述电动部件2是电动机，其由外周部固定在容器主体1的大致中央部的内壁上的定子2a、和自由旋转地配置在该定子2a的中央部的转子2b构成，在转子2b的中央部贯通安装有驱动轴7。

上述压缩部件3是公知的涡卷件形式的部件，其由在大致圆盘状的下表面侧形成涡卷状凹槽的固定涡卷件3a、和在大致圆盘状的上表面侧形成涡卷状凸起的转动涡卷件3b构成。组合该一对涡卷件的涡卷状凹槽和凸起而形成压缩室，从而进行压缩。即，使固定涡卷件3a静止，使转动涡卷件3b绕其中心轴进行不自转的回旋运动，由上述凹槽和凸起形成的压缩室通过转动涡卷件3b的回旋运动而边旋转边向中央部移动，其容积逐渐减小。并且，从压缩部件3的外侧吸入到压缩室内的气体通过压缩室的容积变化，其压力随着等熵变化等上升。

在上述容器主体1上部的内壁固定有上部支架8，在该上部支架8的上表面外周部用多个螺栓9固定有上述固定涡卷件3a，在形成于中央部的轴承部8a上贯通有上述驱动轴7的上端部并支承该轴。另外，在上部支架8的上表面侧中央部形成有圆形的凹部8b，设在贯通了轴承部8a的驱动轴7上端部的偏心凸轮部7a向凹部8b内凸出，在该偏心凸轮部7a上隔着轴承10嵌装有上述转动涡卷件3b的下面侧凸出圆筒部，转动涡卷件3b组合在上述固定涡卷件3a上。并且，为了限制该转动涡卷件的自转，上部支架8和转动涡卷件3b由欧氏联轴器11相联接。由此，偏心凸轮部7a伴随驱动轴7的旋转而进行偏心旋转，转动涡卷件3b在该偏心凸轮部7a驱动下不自转而相对于固定涡卷件3a进行回旋运动。

上部支架8的上表面成为与转动涡卷件3b的下表面相对的推力承受面8c。如图2及图3所示，在该推力承受面8c上沿圆周方向隔开间隔地设有多个凹部8d，在该凹部8d中分别安装有用于调节推力负荷的负荷调节部件12。这时，负荷调节部件12分别在凹部8d内隔着弹簧12a可滑动地设有滚珠支承构件12b，并在该滚珠支承构件12b内分别自由旋转地嵌装有例如由钢球构成的球体12c。另外，负荷调节部件12不限于上述结构，其数量也不限于6个。

由此，在轻负荷时，如图3(a)所示，负荷调节部件12的球体12c从凹部8d向上方凸出一些，并使转动涡卷件3b的下表面离开上部支架8的上表面，从而可以减少推力承受面8c的摩擦阻力。球体12c从推力承受面8c凸出的高度t(最大值)被设定为小于图1所示的转动涡卷件3b和固定涡卷件3a的间隙t1(通常是100微米左右)及t2(通常是80微米左右)。因此，即使转动涡卷件3b在轻负荷时被负荷调节部件12的球体12c推上，也不会接触固定涡卷件3a。从而，在轻负荷时也可以可靠地保持转动涡卷件3b的回旋运动，并且可以防止转动涡卷件3b与固定涡卷件3a咬住。另一方面，在重负荷时，如图3(b)所示，负荷调节部件12的球体12c没入凹部8d内，使转动涡卷件3b的下表面与上部支架8的推力承受面8c接触。

如图1所示，上述分隔圆盘4在中央部设有通孔4a，该通孔4a与设在固定涡卷件3a中央部的排出口3c及与该排出口3c相连的凹部3d连通。由此，被压缩部件3压缩了的气体从固定涡卷件3a的排出口3c排出，经过凹部3d及通孔4a流入到被分隔圆盘4分隔的上部空间区域后，从安装在上部盖5上的排出管13排出到外部。在分隔圆盘4中央部和形成于固定涡卷件3a上表面侧的圆筒部的与安装部上安装密封件14。由此，流入到上部空间区域(高压区域)的高压的压缩气体因密封而不会漏到分隔圆盘4的下方的下部空间区域(低压区域)。另外，在凹部3d上安装有开闭排出口3c的压力开关阀(图中省略)。

在上述容器主体1的下部的内壁上固定有下部支架15，在形成于该下部支架15的中央部的轴承部15a上安装有轴承16，上述驱动轴7的下端部贯通该轴承16并被其支承。由此，由于驱动轴7的上下端部分别由上部支架8的轴承部8a及下部支架15的轴承部15a支承，因此驱动轴7可以伴随上述转子2b的旋转而稳定地旋转，而且可以把转子2b相对于定子2a保持在正确的相对位置上。

在上述容器主体1的底部设有收纳润滑用油的储油槽17，在上述下部盖6的上面中央部固定有油杯18，在该油杯18的侧壁下部沿圆周方向以等间隔形成多个通孔18a，油杯18的内部借助这些通孔18a与储油槽17连通。

油泵19安装在驱动轴7的下端部，在油泵19的下端部形成吸入口19a，在该吸入口19a的旁边设有叶片19b，并且沿内壁安装有多个抑制板19c。由此，油泵19可以通过驱动轴7的旋转而吸上油杯18内的油。上述抑制板19c用于抑制油杯18内的油因离心力而旋转。

由油泵19吸上的油，因离心力而沿着在驱动轴7的内部沿轴线方向上形成的油通路7b的内壁上升，从设置在该油通路7b的中途的多个供油孔7c对压缩部件3的滑动部、驱动轴7的轴承部8a、15a等供油。

驱动轴7的油通路7b的上端与在上述偏心凸轮部7a的内部沿轴线方向形成的油通路7d连通，该油通路7d与形成于转动涡卷件3b内部的多个供油孔3e连通。从偏心凸轮部7a的油通路7d向上方出来的油对支承偏心凸轮部7a的轴承10部分供油，并且流入到转动涡卷件3b的供油孔3e的油从供油孔3e的上端部沿转动涡卷件3b的外周面下降而回绕到该转动涡卷件3b的下表面侧，对转动涡卷件3b和上部支架8的滑动面供油。然后，当驱动轴7的旋转停止时，油通路7b、7d内的油沿内壁下降后，从油泵19的下端部落入到油杯18内后返回到储油槽17。被供给到转动涡卷件3b的滑动部、驱动轴7及偏心凸轮部7a的轴承部的油的一部分也落下而返回到储油槽17。

在上述容器主体1的侧壁上部安装有接头20，其内部侧端子和上述电动部件2的定子2a由未图示的内部导线连接，并且未图示的来自外部电源的引线与外部侧端子连接。由此，当从外部电源供电时，可以通过接头20使电动部件2动作。

另外，在容器主体1的侧壁所需之处上安装有吸入管21，该吸入管21的内侧端部和上述压缩部件3的未图示的吸入口经连结管连接，并且在吸入管21的外侧端部连接有来自未图示的气体供给源的配管。由此，例如当从吸入管21供给制冷剂气体时，制冷剂气体从压缩部件3的吸入口被吸入压缩室内，制冷剂气体因转动涡卷件3b的回旋运动而被压缩。然后，被压缩的制冷剂气体从上述固定涡卷件3a的排出口3c排出，然后从排出管13排出到外部。

本实施方式的涡旋式压缩机采用上述结构，当由上述外部电源供电时，电动部件2进行动作且转子2b旋转，驱动轴7与随着该转子2b的旋转一起进行旋转，压缩部件3的转动涡卷件3b借助偏心凸轮部7a而进行回旋，从吸入口将从吸入管21供给的气体例如制冷剂气体吸入到压缩室后开始压缩运转。

在压缩部件3的压缩运转中，转动涡卷件3b的下表面在与上部支架8的推力承受面8c接触的状态下进行回旋运动，但如上所述，由于在推力承受面8c上设有负荷调节部件12，因此可以根据推压负荷来调节加在推力承受面8c上的负荷。特别在轻负荷时，由于负荷调节部件12的球体12c从凹部8d凸出，因此转动涡卷件3b的下表面被从推力承受面8c推上一些距离，减少了与推力承受面8c的接触面积。由此，可以减少上部支架8的推力承受面8c受到的摩擦阻力。在球体12c的凸出高度成为最大值t的情况下，转动涡卷件3b的下面被多个滚珠支承构件12b支承住而不与推力承受面8c抵接。

在本实施方式中，如上所述，由于球体12c的最大凸出高度t被设定为小于转动涡卷件3b和固定涡卷件3a的间隙t1、t2，因此转动涡卷件3b在轻负荷时不会与固定涡卷件3a抵接。因此，在轻负荷时也可以可靠地保持转动涡卷件3b的回旋运动，并且可以防止转动涡卷件3b咬住固定涡卷件3a。另一方面，在重负荷时，负荷调节部件12的球体12c可以如上述那样反抗弹簧12a而没入凹部8d内，使转动涡卷件3b的下表面与上部支架8的推力承受面8c抵接。

在压缩运转中，上述油泵19与驱动轴7一起进行旋转，因离心力而将油杯18内的油从吸入口19a吸上来。被油泵19吸上来的油，如上述那样流入到驱动轴7的油通路7b内后，边沿内壁上升边从与下部支架15的轴承部15a相对应供油孔7c对该轴承部15a供油，然后从与上部支架8的轴承部8a相对应的供油孔7c对该轴承部8a供油。而且，油继续上升而流入到偏心凸轮部7a的油通路7d内后，从该油通路7d的上端出来后对支承偏心凸轮部7a的轴承10部分供油，并且经过转动涡卷件3b的供油孔3e沿转动涡卷件3b的外周面下降，然后回绕到转动涡卷件3b的下表面侧而对转动涡卷件3b和上部支架8的滑动面供油。然后，当驱动轴7的旋转停止时，油通路7b、7d内的油沿内壁下降，从油泵19的下端部落入到油杯18内后返回到储油槽17内。

被从上述压缩部件3的吸入口吸入到压缩室的制冷剂气体如上述那样因转动涡卷件3b的回旋运动而被压缩后，从固定涡卷件3a的排出口3c经过凹部3d及分隔圆盘4的通孔4a流入到上部空间区域，并且被从排出管13排出到外部，借助与排出管13连接的未图示的配管送入制冷循环中，进行制冷循环之后，制冷剂气体借助未图示的配管从吸入管21返回到容器主体1内，然后经过连接管从压缩部件3的吸入口被吸入压缩室。

产业利用性

本发明可以有效地用于涡旋式压缩机，通过在与转动涡卷件抵接的支架的接触面上设置用于调节推力负荷的负荷调节部件，从而可以根据支架的接触面上的负荷大小来调节推力负荷。特别在轻负荷时，可以减小支架的接触面受到的摩擦阻力。

Claims (3)

1.一种涡旋式压缩机，其在容器内具有电动部件和由该电动部件驱动的压缩部件，该压缩部件是由固定在支架上的固定涡卷件、和安装在驱动轴的偏心凸轮部的转动涡卷件组合而成的，该支架安装于容器内，该驱动轴安装于上述电动部件的转子上，其特征在于，

在与上述转动涡卷件抵接的上述支架的接触面上设有用于调节推力负荷的负荷调节部件。

2.根据权利要求1所述的涡旋式压缩机，其特征在于，

上述负荷调节部件的结构是：在与上述转动涡卷件抵接的上述支架的接触面上设有多个凹部，在该凹部内分别隔着弹簧可滑动地设有滚珠支承构件，在该滚珠支承构件上分别自由旋转地嵌装有球体。

3.根据权利要求2所述的涡旋式压缩机，其特征在于，

在轻负荷时，上述球体从上述支架的接触面凸出的高度小于等于上述固定涡卷件和转动涡卷件之间的间隙。

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