CN205955984U - 涡旋压缩机 - Google Patents
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Abstract
本实用新型的涡旋压缩机，在密闭容器(20)内具有：电动机部(8、9)、与电动机部(8、9)连结的压缩机构部(1、2、3)、以及润滑油的贮油部(19)，利用压缩机构部(1、2、3)压缩制冷剂，在该涡旋压缩机中，制冷剂是至少包含HFO‑1123的混合制冷剂，在密闭容器(20)内构成互相滑动的关系的滑动部的两个部件中，至少一方的部件的滑动面成为铁系金属或铝系金属不直接露出的结构。
Description
技术领域
本实用新型涉及主要搭载于冷冻机、空调机、热水器的涡旋压缩机。
背景技术
作为针对近年来全球变暖的对策，发明人们研究了使用所谓的全球变暖潜能值(GWP)小的制冷剂的涡旋压缩机。其中，意识到使用全球变暖潜能值为0的HFO-1123很有前途。
以往，虽然也有列举R1270(丙烯)作为制冷剂的文献(例如专利文献1)，但其是作为烃的一个例子而与其他不具有双键的烃并列地被记载，并不是作为在组成中具有碳的双键的卤代烃或者烃的例示而列举的。此外，R1270的全球变暖潜能值为3，需要进一步的改善。
专利文献1：日本特开2000-274360号公报(第二页，图1)
如上述那样，HFO-1123由于全球变暖潜能值为0，因此从全球变暖对策方面考虑是优选的制冷剂。另一方面，在组成中具有碳的双键的HFO-1123与没有双键的组成相比稳定性降低，因此存在产生歧化反应(自分解反应)的情况。
实用新型内容
本实用新型是为了解决上述课题所做出的，其目的在于得到使用HFO-1123且抑制歧化反应产生的可靠性高的涡旋压缩机。
本实用新型的涡旋压缩机，在密闭容器内具有：电动机部、与所述电动机部连结的压缩机构部、以及润滑油的贮油部，该涡旋压缩机利用所述压缩机构部压缩制冷剂，其特征在于，所述制冷剂是至少包含HFO-1123的混合制冷剂，在所述密闭容器内构成互相滑动的关系的滑动部的两个部件中，至少一方的部件的滑动面成为铁系金属或铝系金属不直接露出的结构。
本实用新型的涡旋压缩机使用包含HFO-1123的混合制冷剂，因此能够减轻环境负荷。此外，由于使用包含HFO-1123的混合制冷剂，因此与单独使用HFO-1123的情况相比较，抑制发生歧化反应的可能。而且，不使金属彼此通过滑动部滑动，因此抑制在滑动部的温度上升，进一步抑制发生歧化反应的可能。
附图说明
图1是简略地记载本实用新型的实施方式1的涡旋压缩机的纵剖面的简略图。
图2是用于说明由图1中记载的摆动涡旋件和止推板构成的滑动部的立体图。
图3是用于说明由图1中记载的摆动涡旋件和固定涡旋件构成的滑动部的放大图。
图4是用于说明由图1中记载的摆动涡旋件和密封件、以及固定涡旋件和密封件构成的滑动部的放大图。
图5是用于说明由图1中记载的摆动涡旋件和欧式环、以及欧式环和框架构成的滑动部的立体图。
图6是用于说明由图1中记载的摆动涡旋件和滑块、以及滑块和主轴构成的滑动部的立体图。
图7是用于说明由图1中记载的框架和套筒、以及套筒和主轴构成的滑动部的立体图。
图8是用于说明进入本实用新型的实施方式2的涡旋压缩机的滑块中的滑板和主轴的滑动部的立体图。
图9是对图8中记载的滑块、滑板以及主轴进行组装的组装图。
图10是简略记载本实用新型的实施方式3的涡旋压缩机的纵剖面的简略图。
图11是用于说明由图10中记载的摆动涡旋件和欧式环、以及固定涡旋件和欧式环构成的滑动部的立体图。
图12是用于说明由设置于图10中记载的摆动涡旋件的推力轴承部件和止推板构成的滑动部的立体图。
图13是简略记载本实用新型的实施方式4的涡旋压缩机的纵剖面的简略图。
图14是用于说明由设置于图13中记载的摆动涡旋件的止推板和设置于框架的推力轴承部件构成的滑动部的立体图。
图15是简略记载本实用新型的实施方式5的涡旋压缩机的纵剖面的简略图。
图16是图15中记载的压缩机构部的放大图。
图17是简略记载本实用新型的实施方式6的涡旋压缩机的纵剖面的简略图。
图18是简略记载本实用新型的实施方式7的涡旋压缩机的纵剖面的简略图。
具体实施方式
以下参照附图，对本实用新型的实施方式进行说明。另外，各图中，对同一或相当的部分标注同一附图标记，并适当省略或简化其说明。
实施方式1
图1是简略记载本实用新型的实施方式1的涡旋压缩机的纵剖面的简略图。该涡旋压缩机具有：固定涡旋件1、摆动涡旋件2、固定配置固定涡旋件1的框架3、位于框架3的中心的主轴承4、位于摆动涡旋件2的中心的摆动轴承5。并且具备：成为沿轴向支承摆动涡旋件2的推力轴承的止推板6、防止摆动涡旋件2自转并施加摆动运动的欧式环7、构成电动机(电动机部)的电动机转子8以及电动机定子9。
还具有：由电动机旋转驱动的主轴10、为了使摆动涡旋件2公转运动而支承摆动涡旋件2的滑块11、作为以使滑块11从主轴10偏心的方式设置于主轴10的上部的滑块安装轴的偏心滑块轴10a。还具备：套筒12，其用于使在偏心滑块轴10a的附近且位于框架3的中心的主轴承4和主轴10顺利地旋转运动；以及平衡器13、14，它们用于使通过主轴10的偏心滑块轴10a进行摆动运动的摆动涡旋件2和主轴10的旋转中心的不平衡抵消。
在主轴10的轴向下部有副框架15，将球轴承16的外圈压入固定于轴承收容部15a，该轴承收容部15a形成于副框架15的中央。另外，在副框架15设有容积型的油泵18，向油泵18传递旋转力的泵轴10b一体地成形于主轴10。在主轴10的中央设置有从泵轴10b下端贯通到主轴10的上端的油孔10c，在下端侧油孔10c与油泵18连通。
收容上述各要素的密闭容器20，由密闭容器主体部20a、密闭容器下部20b以及密闭容器上部20c这三部分构成。在密闭容器主体部20a的上层配置有压缩机构部，该压缩机构部由固定涡旋件1、摆动涡旋件2、框架3等构成，还设置有：将制冷剂取入至容器内的吸入管21。在密闭容器上部20c的下层配置有电动机转子8以及电动机定子9。在密闭容器下部20b形成有贮油部19，在密闭容器上部20c设置有将压缩的制冷剂向容器外排出的排出管22。
图2是用于说明由图1中记载的摆动涡旋件2和止推板6构成的滑动部的立体图。止推板6是在轴向上支承摆动涡旋件2的推力轴承。摆动涡旋件2和止推板6是互相滑动的关系，构成滑动部。即，在摆动涡旋件2的背面(与具有涡旋形状的面相反的面)形成推力轴承部2h，其经由润滑油而与止推板6的滑动面6a紧贴，构成推力轴承。
摆动涡旋件2由铸铁等铁系金属或者Al-Si系的合金形成，对包含推力轴承部2h在内的摆动涡旋件2的表面实施DLC(类金刚石碳)、DLC-Si(类金刚石碳-硅)、CrN(氮化铬)、TiN(氮化钛)、TiCN(碳氮化钛)、WCC(碳化钨涂层)、VC(碳化钒)等任一种涂层或者磷酸锰保护膜、二硫化钼保护膜等任一种保护膜处理。
另外，止推板6由铁系金属或者铝系金属形成。然而，对包含滑动面6a在内的止推板6的表面实施DLC、DLC-Si、CrN、TiN、TiCN、WCC、VC等任一种涂层、或者磷酸锰保护膜、二硫化钼保护膜等任一种保护膜处理。
图3是用于说明由图1中记载的摆动涡旋件2和固定涡旋件1构成的滑动部的放大图。构成摆动涡旋件2的涡旋形状的往复部2a、与构成固定涡旋件1的涡旋形状的往复部1a是互相滑动的关系，构成了滑动部。即，大致垂直于摆动涡旋件2的镜板2b且形成为涡旋形状的往复部2a、与大致垂直于固定涡旋件1的镜板1b且形成为涡旋形状的往复部1a，经由润滑油紧贴而构成压缩室23。
摆动涡旋件2的往复部2a由与摆动涡旋件2相同材料的铸铁等铁系金属或者Al-Si系的合金形成。然而，对包含往复部2a的侧面2d在内的摆动涡旋件2的表面，实施DLC、DLC-Si、CrN、TiN、TiCN、WCC、VC等任一种涂层、或者磷酸锰保护膜、二硫化钼保护膜等任一种保护膜处理。
另外，固定涡旋件1的往复部1a由与固定涡旋件1相同材料的铸铁等铁系金属或者Al-Si系的合金形成。然而，对包含往复部1a的侧面1d在内的固定涡旋件1的表面，实施DLC、DLC-Si、CrN、TiN、TiCN、WCC、VC等任一种涂层、或者磷酸锰保护膜、二硫化钼保护膜等任一种保护膜处理。
图4是用于说明由图1中记载的摆动涡旋件2和密封件25、以及固定涡旋件1和密封件24构成的滑动部的放大图。
摆动涡旋件2的往复部2a与固定涡旋件1的往复部1a经由润滑油紧贴。在构成压缩室23时，为了减少来自各往复部1a、2a的前端面的制冷剂泄漏，在它们的前端面沿着涡旋形状设置的槽中配设密封件24、25。在固定涡旋件1的往复部1a的前端面设置有密封件24，该密封件24部分与摆动涡旋件2的镜板2b的往复部2a侧的齿底面2e是互相滑动的关系，构成了滑动部。另外，在摆动涡旋件2的往复部2a的前端面设置有密封件25，该密封件25部分与固定涡旋件1的镜板1b的往复部1a侧的齿底面1e是互相滑动的关系，构成了滑动部。上述密封件24、25由PTFE(聚四氟乙烯)、PPS(聚苯硫醚)、LCP(液晶聚合物)、陶瓷等非金属材料形成。
另一方面，固定涡旋件1的齿底面1e由与固定涡旋件1相同材料的铸铁等铁系金属或者Al-Si系的合金形成。然而，对包含固定涡旋件1的齿底面1e在内的固定涡旋件1的表面实施DLC、DLC-Si、CrN、TiN、TiCN、WCC、VC等任一种涂层、或者磷酸锰保护膜、二硫化钼保护膜等任一种保护膜处理。另外，摆动涡旋件2的齿底面2e由与摆动涡旋件2相同材料的铸铁等铁系金属或者Al-Si系的合金形成。然而，对包含摆动涡旋件2的齿底面2e在内的摆动涡旋件2的表面实施DLC、DLC-Si、CrN、TiN、TiCN、WCC、VC等任一种涂层、或者磷酸锰保护膜、二硫化钼保护膜等任一种保护膜处理。
图5是用于说明由图1中记载的摆动涡旋件2和欧式环7、以及欧式环7和框架3构成的滑动部的立体图。
在摆动涡旋件2的镜板2b的与形成往复部2a的一侧相反侧的背面设置的十字槽2f、与作为欧式环7的键的上侧凸部7a是互相滑动的关系，构成了滑动部。另外，设置于框架3的主轴承4附近的十字槽3f与作为欧式环7的键的下侧凸部7b是互相滑动的关系，构成了滑动部。即，为了防止摆动涡旋件2的自转并对摆动涡旋件2施加摆动运动，在摆动涡旋件2的镜板2b的与形成有往复部2a的一侧相反侧的背面，具备十字槽2f，该十字槽2f收容欧式环7的上侧凸部7a并使其滑动。
十字槽2f由与摆动涡旋件2相同材料的铸铁等铁系金属或者Al-Si系的合金形成。然而，对包含摆动涡旋件2的十字槽2f在内的摆动涡旋件2的表面实施DLC、DLC-Si、CrN、TiN、TiCN、WCC、VC等任一种涂层、或者磷酸锰保护膜、二硫化钼保护膜等任一种保护膜处理。
另外，在与固定涡旋件1紧固的框架3设置十字槽3f，并将欧式环7的下侧凸部7b收容于该十字槽3f，从而摆动涡旋件2能够与固定涡旋件1进行摆动运动。
框架3的十字槽3f由与框架3相同材料的铸铁等铁系金属形成。然而，对包含框架3的十字槽3f的框架3的表面实施DLC、DLC-Si、CrN、TiN、TiCN、WCC、VC等任一种涂层、或者磷酸锰保护膜、二硫化钼保护膜等任一种保护膜处理。欧式环7的各凸部7a、7b由与欧式环7相同材料的烧结等的铁系金属或者铝系的合金的高刚性且轻型的材料形成。然而，对包含欧式环7的各凸部7a、7b在内的欧式环7的表面实施DLC、DLC-Si、CrN、TiN、TiCN、WCC、VC等任一种涂层、或者磷酸锰保护膜、二硫化钼保护膜等任一种保护膜处理。
图6是用于说明由图1中记载的摆动涡旋件2和滑块11、以及滑块11和主轴10构成的滑动部的立体图。
在摆动涡旋件2的镜板2b的与形成往复部2a的一侧相反侧的背面中央设置的摆动轴承5的内周、与从主轴10的旋转中心偏心并驱动摆动轴的滑块11的外周，是互相滑动的关系，构成了滑动部。另外，安装滑块11的偏心滑块轴10a、与滑块11的内侧的滑动面11a是互相滑动的关系，构成了滑动部。即，在摆动轴承5的内侧收容滑块11，摆动轴承5的内周与滑块11的外周经由润滑油紧贴，构成了摆动轴承部。在滑块11的内侧插入有主轴10的偏心滑块轴10a。经由润滑油紧贴于滑块11的内侧的滑动面11a的是位于偏心滑块轴10a的平面部的大致中央的第一支点部10d，第一支点部10d是从平面部以近似圆弧形状或者近似球形状突出的部分。
摆动轴承5的内周面使用以PTFE、POM(聚缩醛)、碳等为主要成分的非金属系材料。滑块11由烧结或者合金工具钢等高硬度的铁系金属形成。然而，对包含滑块11的外周面或者滑动面11a在内的滑块11的表面实施DLC、DLC-Si、CrN、TiN、TiCN、WCC、VC等任一种涂层、或者磷酸锰保护膜、二硫化钼保护膜等任一种保护膜处理。
另外，第一支点部10d由与主轴10相同材料的铸铁或者机械构造用合金钢等铁系金属形成。然而，对包含第一支点部10d在内的主轴10的表面实施DLC、DLC-Si、CrN、TiN、TiCN、WCC、VC等任一种涂层、或者磷酸锰保护膜、二硫化钼保护膜等任一种保护膜处理。
图7是用于说明由图1记载的框架3和套筒12、以及套筒12和主轴10构成的滑动部的立体图。
设置于框架3的中央的主轴承4的内周与套筒12的外周是互相滑动的关系，构成了滑动部。另外，套筒12的内周面12a与主轴10的第二支点部10e是滑动关系，构成了滑动部。即，在主轴承4的内侧收容套筒12，主轴承4的内周与套筒12的外周经由润滑油紧贴而构成主轴承部。另外，在套筒12的内侧插入有主轴10，套筒12内侧的内周面12a与主轴10的第二支点部10e经由润滑油而紧贴。第二支点部10e具有从圆筒面以近似圆弧形状或者球形状突出的形状。
主轴承4的内周面使用以PTFE、POM、碳等为主要成分的非金属系材料。套筒12由烧结或者合金工具钢等高硬度的铁系金属形成。然而，对包含套筒12的外周或者内周面12a在内的套筒12的表面实施DLC、DLC-Si、CrN、TiN、TiCN、WCC、VC等任一种涂层、或者磷酸锰保护膜、二硫化钼保护膜等任一种保护膜处理。另外，主轴10的第二支点部10e由与主轴10相同材料的铸铁或者机械构造用合金钢等铁系金属形成。然而，对包含主轴10的第二支点部10e在内的主轴10的表面实施DLC、DLC-Si、CrN、TiN、TiCN、WCC、VC的任一种涂层、或者磷酸锰保护膜、二硫化钼保护膜的任一种保护膜处理。
接下来，对实施方式1的涡旋压缩机的动作进行说明。若对电动机定子9外加电源，则主轴10由电动机转子8旋转驱动。于是，该旋转力经由收容有偏心滑块轴10a的滑块11而向摆动轴承5传递，并从摆动轴承5向摆动涡旋件2传递。此时，利用在摆动涡旋件2的十字槽2f和框架3的十字槽3f内往复运动的欧式环7，进行抑制摆动涡旋件2的自转的摆动运动。
具有支承主轴10旋转的主轴承4的框架3、和中央具有将球轴承16的外圈压入固定的轴承收容部15a的副框架15，固定在密闭容器20内。此时，由于固定时的精度差别或者部件各个精度差别，而在主轴承4和球轴承16产生轴心偏离。另外，还增加了主轴10的弯曲，主轴承4与主轴10、球轴承16与主轴10未必平行。因此这里为了使主轴承4内的滑动面平行，而在主轴10与主轴承4之间收容套筒12。在产生主轴承4与球轴承16的轴心偏离的情况下，虽然主轴10相对于主轴承4倾斜，但第二支点部10e与套筒12的内周面接触，第二支点部10e吸收倾斜，从而套筒12的外周能够总是平行地与主轴承4滑动。
在摆动涡旋件2产生离心力，主轴10的偏心滑块轴10a在滑块11内的滑动面11a的滑动范围内滑动，摆动涡旋件2的往复部2a与固定涡旋件1的往复部1a接触而构成压缩室23。摆动涡旋件2的离心力的负载以及为了压缩制冷剂而产生的径向的负载施加于主轴10的偏心滑块轴10a，由于偏心滑块轴10a弯曲，因此偏心滑块轴10a相对于在摆动涡旋件2的镜板2b的与形成往复部2a的一侧相反侧的背面中央设置的摆动轴承5的内侧未必平行。因此这里为了使摆动轴承5内的滑动面平行，在主轴10的偏心滑块轴10a与摆动轴承5之间收容滑块11。通过使偏心滑块轴10a弯曲，主轴10的偏心滑块轴10a相对于摆动轴承5倾斜，但第一支点部10d与滑块11的滑动面11a接触，第一支点部10d吸收倾斜，从而滑块11的外周能够总是平行地与摆动轴承5滑动。
在该涡旋压缩机压缩的制冷剂是包含“HFO-1123”的混合制冷剂。例如，包含“HFO-1123”的混合制冷剂是“HFO-1123”与“R32”的混合制冷剂，或者“HFO-1123”与“HFO-1234yf”的混合制冷剂。制冷剂从吸入管21被吸入密闭容器20，并从框架3的吸入口3a进入由摆动涡旋件2的往复部2a和固定涡旋件1的往复部1a形成的压缩室23。压缩室23由于摆动涡旋件2的摆动运动而向摆动涡旋件2的中心移动，进而通过缩小体积来压缩制冷剂。此时，借助被压缩的制冷剂，意欲使固定涡旋件1与摆动涡旋件2在轴向上分离的负载动作，但该负载被由摆动涡旋件2的镜板2b背面的推力轴承部2h和止推板6构成的轴承支承。压缩后的制冷剂通过固定涡旋件1的排出口1f，顶开排出阀26，通过密闭容器20内的高压部，经由排出管22从密闭容器20排出。
在以上那样一系列的动作中，以下那样的要素彼此互相滑动，它们构成了滑动部。
(a)摆动涡旋件2的推力轴承部2h、和止推板6的滑动面6a
(b)摆动涡旋件2的往复部2a、和固定涡旋件1的往复部1a
(c)配设于固定涡旋件1的往复部1a的前端面的密封件24、和摆动涡旋件2的镜板2b的往复部2a侧的齿底面2e
(d)配设于摆动涡旋件2的往复部2a的前端面的密封件25、和固定涡旋件1的镜板1b的往复部1a侧的齿底面1e
(e)在摆动涡旋件2的镜板2b的与形成往复部2a的一侧相反侧的背面设置的十字槽2f、和作为欧式环7的键的上侧凸部7a
(f)设置于框架3的主轴承4附近的十字槽3f、和作为欧式环7的键的下侧凸部7b
(g)摆动涡旋件2的镜板2b的与形成往复部2a的一侧相反侧的背面中央设置的摆动轴承5的内周、和滑块11的外周
(h)从主轴10的旋转中心偏心并安装有驱动摆动轴的滑块11的偏心滑块轴10a的第一支点部10d、和滑块11的滑动面11a
(i)设置于框架3的中央的主轴承4的内周、和支承主轴10的旋转的套筒12的外周
(j)套筒12的内周、和主轴10的第二支点部10e。
另外，在表1中集中示出了实施方式1的涡旋压缩机所具有的滑动部。表1中记载了构成滑动部的两个部件(第一部件、第二部件)的名称、以及上述部件的母材名。另外，用＊符号明示出对构成滑动部的两个部件实施上述表面处理(以涂层为代表来表示)、或者进行向陶瓷材料或者树脂的置换。
[表1]
将密闭容器20下端的贮油部19的润滑油向上述滑动部供给。即，通过主轴10的旋转并利用泵轴10b驱动油泵18，贮油部19的润滑油经由从主轴10的下端贯通到上端的油孔10c而供给至上述滑动部。
如上述那样，该实施方式的涡旋压缩机使用包含HFO-1123的混合制冷剂，因此减少环境负荷。
此外，该实施方式的涡旋压缩机使用包含HFO-1123的混合制冷剂，因此与单独使用HFO-1123的情况相比较，抑制发生歧化反应的可能。
而且，在该实施方式的涡旋压缩机中，金属彼此不滑动，且滑动部由吸入到密闭容器20内的温度比较低的制冷剂冷却，因而抑制在滑动部的温度上升。因此在该实施方式的涡旋压缩机中，抑制发生歧化反应的可能。
另外，在该实施方式的涡旋压缩机中，能够作为促进HFO-1123的化学反应的金属催化剂的铁系或者铝系金属构成为：在容易成为高温的滑动部的滑动面不直接露出。具体而言，在滑动面的至少一侧实施涂层、保护膜或者向非金属材料的置换等对策。其结果，制冷剂的分解以及重合被抑制，因此抑制废渣的产生。因此在该实施方式中，抑制压缩机的故障以及制冷回路内的堵塞，能够得到压缩机长期的可靠性。
另外，在该实施方式的涡旋压缩机中，使用以往一般使用的POE(多元醇酯)、PVE(聚乙烯醚类)、PAG(聚亚烷基二醇)、PAO(聚α烯烃)、AB(烷基苯)、MO(矿物油)等作为润滑油。上述润滑油的粘度以需要能够充分润滑并且不使涡旋压缩机的性能降低的方式来选定。润滑油的运动粘度(40℃)优选为5～300[cSt]左右。
实施方式2
在实施方式1中，如图7所示，是将滑块11内侧的滑动面11a作为紧贴面。实施方式2与实施方式1不同，是在滑块11的内侧配置滑板27，使第一支点部10d与滑板27经由润滑油紧贴而构成滑动部。另外，在以下的说明中，对与实施方式1重复的部分省略说明。
图8是用于说明进入本实用新型的实施方式2的涡旋压缩机的滑块11中的滑板27和主轴10的滑动部的立体图。图9是对图8中记载的滑块11和滑板27以及主轴10进行了组装的组装图。在滑块11的内侧设有滑板27，在滑块11的内侧插入有主轴10的偏心滑块轴10a。经由润滑油紧贴于滑板27的是位于主轴10的偏心滑块轴10a的平面部的大致中央的第一支点部10d。
滑板27由不锈钢、合金工具钢或者弹簧钢等铁系金属形成。然而，对滑板27的表面实施DLC、DLC-Si、CrN、TiN、TiCN、WCC、VC等任一种涂层、或者磷酸锰保护膜、二硫化钼保护膜等任一种保护膜处理。
另外，第一支点部10d由与主轴10相同材料的铸铁或者机械构造用合金钢等铁系金属形成。然而，对包含位于主轴10的偏心滑块轴10a的平面部的大致中央的第一支点部10d在内的主轴10的表面实施DLC、DLC-Si、CrN、TiN、TiCN、WCC、VC等任一种涂层、或者磷酸锰保护膜、二硫化钼保护膜等任一种保护膜处理。
另外，表2中集中示出实施方式2的涡旋压缩机所具有的滑动部。在表2中记载了构成滑动部的两个部件(第一部件、第二部件)的名称、以及上述部件的母材名。另外，用＊符号明示出对构成滑动部两个部件实施上述表面处理(以涂层为代表来表示)或者进行向陶瓷材料或者树脂的置换。
[表2]
实施方式3
图10是简略记载本实用新型的实施方式3的涡旋压缩机的纵剖面的简略图。图11是用于说明由图10中记载的摆动涡旋件2和欧式环7、以及固定涡旋件1和欧式环7构成的滑动部的立体图。
在实施方式1或者实施方式2中，对欧式环7配置于摆动涡旋件2与框架3之间的涡旋压缩机进行了说明。与这些相比较，在实施方式3中，是欧式环7配置于摆动涡旋件2与固定涡旋件1之间、并且在摆动涡旋件2的推力轴承部2h具备推力轴承部件2g的涡旋压缩机。另外，在以下的说明中，对与实施方式1或实施方式2重复的部分省略说明。
摆动涡旋件2在该镜板2b的形成有往复部2a一侧的同侧具备十字槽2f，该十字槽2f用于收容作为欧式环7的键的下侧凸部7d并使其滑动。另外，固定涡旋件1在该镜板2b的形成有往复部2a一侧的同侧具备十字槽1g，该十字槽1g收容作为欧式环7的键的上侧凸部7c并使其滑动。由此，使摆动涡旋件2与固定涡旋件1进行摆动运动。在该情况下，摆动涡旋件2的十字槽2f与欧式环7的下侧凸部7d是互相滑动的关系，构成滑动部。另外，固定涡旋件1的十字槽1g与欧式环7的上侧凸部7c是互相滑动的关系，构成滑动部。
摆动涡旋件2的十字槽2f由与摆动涡旋件2相同材料的铸铁等铁系金属或者Al-Si系的合金形成。然而，对包含摆动涡旋件2的十字槽2f在内的摆动涡旋件2的表面实施DLC、DLC-Si、CrN、TiN、TiCN、WCC、VC的任一种涂层、或者磷酸锰保护膜、二硫化钼保护膜的任一种保护膜处理。
固定涡旋件1的十字槽1g由与固定涡旋件1相同材料的铸铁等铁系金属形成。然而，对包含固定涡旋件1的十字槽1g在内的固定涡旋件1的表面实施DLC、DLC-Si、CrN、TiN、TiCN、WCC、VC的任一种涂层、或者磷酸锰保护膜、二硫化钼保护膜的任一种保护膜处理。
欧式环7的上下的凸部7c、7d由与欧式环7相同材料的烧结等铁系金属或者Al-Si系的合金的高刚性且轻型的材料形成。然而，对包含欧式环7的各凸部7c、7d在内的欧式环7的表面实施DLC、DLC-Si、CrN、TiN、TiCN、WCC、VC的任一种涂层、或者磷酸锰保护膜、二硫化钼保护膜的任一种保护膜处理。
图12是用于说明由设置于图10中记载的摆动涡旋件2的推力轴承部件2g和止推板6构成的滑动部的立体图。
设置于摆动涡旋件2的推力轴承部件2g与止推板6是互相滑动的关系，构成滑动部。在实施方式3中，在摆动涡旋件2的镜板2b的与形成有往复部2a一侧的同侧配置有十字槽2f，因此能够在摆动涡旋件2的镜板2b的与形成有往复部2a的一侧的相反侧的摆动涡旋件2的背面，形成很大的推力轴承部2h。推力轴承部2h具备推力轴承部件2g。经由润滑油紧贴于止推板6的滑动面6a的是推力轴承部件2g，由止推板6的滑动面6a和摆动涡旋件2的推力轴承部件2g构成推力轴承。
摆动涡旋件2由铸铁等铁系金属或者Al-Si系的合金形成。因此，推力轴承部件2g使用以PTFE、POM、碳等为主要成分的非金属系的材料。止推板6由不锈钢、合金工具钢或者弹簧钢等铁系金属形成。然而，对包含滑动面6a在内的止推板6的表面实施DLC、DLC-Si、CrN、TiN、TiCN、WCC、VC等任一种涂层、或者磷酸锰保护膜、二硫化钼保护膜等任一种保护膜处理。
另外，表3中集中示出实施方式3的涡旋压缩机所具有的滑动部。在表3中记载了构成滑动部的两个部件(第一部件、第二部件)的名称、以及上述部件的母材名。另外，用＊符号明示出对构成滑动部的两个部件实施上述表面处理(以涂层为代表来表示)或者进行向陶瓷材料或者树脂的置换。
[表3]
在该实施方式中，在使摆动涡旋件2进行动运动时，能够不经由框架3而直接利用欧式环7对固定涡旋件1与摆动涡旋件2进行相位定位。因此，能够高精度地保持进行固定涡旋件1和摆动涡旋件2的摆动运动时的相位。其结果，减少由摆动涡旋件2的往复部2a和固定涡旋件1的往复部1a形成的压缩室23的泄漏，能够得到高性能的涡旋压缩机。另外，增大摆动涡旋件2的推力轴承部2h，并使其具备推力轴承部件2g，因此推力轴承的滑动特性提高，滑动损失降低。因此能够实现涡旋压缩机的高性能化以及可靠性的提高。
实施方式4
图13是简略记载了本实用新型的实施方式4的涡旋压缩机的纵剖面的简略图。图14是用于说明由设置于图13记载的摆动涡旋件2的止推板6和设置于框架3的推力轴承部件3g构成的滑动部的立体图。
实施方式4的涡旋压缩机，在摆动涡旋件2的镜板2b的与形成有往复部2a一侧的相反侧的摆动涡旋件2的背面配设止推板6，在框架3的推力支承部具备推力轴承部件3g。另外在以下的说明中，对与实施方式1～3重复的部分省略说明。
在密闭容器20内经由支架28固定：由固定涡旋件1、摆动涡旋件2、框架3等构成的压缩机构部；以及由电动机定子9和电动机转子8构成的电动机。而且，在摆动涡旋件2的镜板2b的与形成有往复部2a一侧的相反侧背面配设有止推板6。由止推板6和设置于框架3的推力支承部的推力轴承部件3g构成推力轴承。因此止推板6与推力轴承部件3g是互相滑动的关系，构成滑动部。
另外，在摆动涡旋件2的镜板2b的与形成有往复部2a的一侧的相反侧背面形成有十字槽2f，该十字槽2f收容作为欧式环7的键的上侧凸部7a。因此通过粘接或者螺栓等，贴附避开该十字槽2f的形状的止推板6。另外，推力轴承部件3g在位于框架3的主轴承4附近的推力支承部配设。
止推板6由不锈钢、合金工具钢或者弹簧钢等铁系金属形成。然而，对止推板6的表面实施DLC、DLC-Si、CrN、TiN、TiCN、WCC、VC等任一种涂层、或者磷酸锰保护膜、二硫化钼保护膜等任一种保护膜处理。另外，框架3由铸铁等铁系金属形成。推力轴承部件3g使用以PTFE、POM、碳等为主要成分的非金属系的材料。
另外，表4中集中示出实施方式4的涡旋压缩机所具有的滑动部。在表4中记载了构成滑动部的两个部件(第一部件、第二部件)的名称、以及上述部件的母材名。另外，用＊符号明示出对构成滑动部的两个部件实施上述表面处理(以涂层为代表来表示)或者进行向陶瓷材料或者树脂的置换。
[表4]
在实施方式4的涡旋压缩机中，能够紧凑地构成推力轴承部件3g，维持推力轴承的滑动特性并且通过滑动损失的减少来实现高性能化。进而减少高价的轴承部件的使用量。因此能够得到实现低成本、高可靠性以及高性能的涡旋压缩机。
实施方式5
图15是简略记载本实用新型的实施方式5的涡旋压缩机的纵剖面简略图。图16是图15中记载的压缩机构部的放大图。
实施方式5的涡旋压缩机是通过将实施方式1～4的框架3分为第一框架(也称为框架A)29和第二框架(也称为框架B)30，由此省略主轴下部的副框架15的方式。而且在密闭容器20内，经由第二框架30固定有：具备固定涡旋件1、摆动涡旋件2、第一框架29的压缩机构部；以及由电动机定子9和电动机转子8构成的电动机。另外，形成为使摆动轴承5偏心地配设于主轴10的前端，在摆动涡旋件2的镜板2b的与往复部2a相反侧的背面的中央具备摆动轴支点部2k的结构。另外，在以下的说明中，对与实施方式1～4重复的部分省略说明。
设置于第一框架29的中央的框架轴承4c的内侧、和位于主轴10的上端部的第一外周部10g的外周，经由润滑油紧贴而构成主轴承部A。它们是互相滑动的关系，构成了滑动部。另外，设置于第二框架30的中央的框架轴承4d的内侧、和位于主轴10的大致中央部的第二外周部10h的外周，经由润滑油紧贴而构成主轴承部B。它们也是互相滑动的关系，构成了滑动部。支承主轴10的自重的是主轴10的推力轴面10f和第二框架30的副推力轴承30g。在主轴10的上端部且在从主轴10的旋转中心偏心的位置埋设有摆动轴承5。在摆动轴承5收容有套筒12，在套筒12的内侧插入有摆动轴支点部2k，该摆动轴支点部2k设置在摆动涡旋件2的镜板2b的与往复部2a相反侧的背面的中央。经由润滑油紧贴于套筒12内侧的内周面的是摆动轴支点部2k。摆动轴支点部2k是从圆筒面以近似圆弧形状或者球形状突出的部分。
另外，在摆动涡旋件2的镜板2b的与形成有往复部2a的一侧的相反侧背面，通过粘接或者螺栓等贴附的止推板6、和在位于第一框架29的框架轴承4c附近的推力支承部配设的推力轴承部件(也称为推力金属件)29g构成推力轴承。因此止推板6与推力轴承部件29g是互相滑动的关系，构成了滑动部。
在此，对框架轴承4c以及框架轴承4d的内径、副推力轴承30g的表面使用以PTFE、POM、碳等为主要成分的非金属系的材料。另外，主轴10的第一外周部10g、第二外周部10h、推力轴面10f，由与主轴10相同材料的铁等铁系金属形成。然而，对包含外周部10g、第二外周部10h、推力轴面10f在内的主轴10的表面实施DLC、DLC-Si、CrN、TiN、TiCN、WCC、VC等任一种涂层、或者磷酸锰保护膜、二硫化钼保护膜等任一种保护膜处理。
另外，套筒12的外周或者内周面12a，由与套筒12相同材料的烧结或者合金工具钢等高硬度的铁系金属形成。然而，对包含套筒12的外周或者内周面12a在内的套筒12的表面实施DLC、DLC-Si、CrN、TiN、TiCN、WCC、VC等任一种涂层、或者磷酸锰保护膜、二硫化钼保护膜等任一种保护膜处理。
此外，摆动轴支点部2k由与摆动涡旋件2相同材料的铸铁等铁系金属或者Al-Si系的合金形成。然而，对包含摆动轴支点部2k在内的摆动涡旋件2的表面实施DLC、DLC-Si、CrN、TiN、TiCN、WCC、VC等任一种涂层、或者磷酸锰保护膜、二硫化钼保护膜等任一种保护膜处理。
另外，表5中集中示出实施方式5的涡旋压缩机所具有的滑动部。在表5中记载了构成滑动部的两个部件(第一部件、第二部件)的名称、以及上述部件的母材名。另外，用＊符号明示出对构成滑动部的两个部件实施上述表面处理(以涂层为代表来表示)或者进行向陶瓷材料或者树脂的置换。
[表5]
在该实施方式中，使承受摆动涡旋件2的离心力以及负载的摆动轴承5与支承主轴10的旋转的框架轴承4c靠近配置，因而能够减少主轴10的弯曲。因此在该实施方式中，不需要对加工复杂的主轴10进行支点部加工，从而能够得到实现低成本、高可靠性以及高性能的涡旋压缩机。
实施方式6
图17是简略记载本实用新型的实施方式6的涡旋压缩机的纵剖面的简略图。另外，在以下的说明中，对与实施方式1～5重复的部分省略说明。固定涡旋件1的外周部通过螺栓紧固于引导框架32。在固定涡旋件1的镜板1b的往复部1a的同侧形成十字槽1g，将作为欧式环7的键的上侧凸部7c收容为能够滑动。此外，吸入管21从固定涡旋件1的侧面方向贯通密闭容器20并被压入。在与固定涡旋件1对置的摆动涡旋件2且在该镜板2b的往复部2a的同侧形成十字槽2f，将作为欧式环7的键的下侧凸部(未图示)收容为可滑动。在摆动涡旋件2的镜板2b的与往复部2a的相反侧的背面的大致中央，具备摆动轴承5。与往复部2a相反侧的背面的外周构成为推力轴承部2h与柔性框架(compliant frame)31的推力轴承部31a滑动自如。在摆动涡旋件2的镜板2b形成有抽气孔2j，该抽气孔2j将往复部2a侧与推力轴承部2h侧连通，通过摆动涡旋件2的公转运动，抽气孔2j和柔性框架31的开口部31b开口。
在柔性框架31的中心形成有沿径向支承由电动机旋转驱动的主轴10的主轴承31c以及辅助主轴承31d。另外，在柔性框架31设置有开口部31b，该开口部31b从推力轴承部31a的面向框架空间31e开口。制冷剂从摆动涡旋件2的镜板2b的往复部2a侧通过抽气孔2j，经由开口部31b而被调压阀(未图示)调整为适当的压力，并被取入框架空间31e。
引导框架32的外周通过热装或焊接等固定于密闭容器20。另外，在引导框架32的内侧上方形成有上部滑动圆筒面32a，并与形成于柔性框架31外周面的上方的上部滑动圆筒面31f卡合。在引导框架32的内侧下方形成有下部滑动圆筒面32b，并与形成于柔性框架31的外周面的下方的下部滑动圆筒面31g卡合。另外，由引导框架32的内周面、上部滑动圆筒面32a、下部滑动圆筒面32b、柔性框架31、上部滑动圆筒面31f以及下部滑动圆筒面31g划分出的空间是框架空间31e。
在主轴10的摆动涡旋件2侧上端部、且在摆动涡旋件2的镜板2b的与形成有往复部2a的一侧的相反侧背面，形成有能够旋转地卡合于摆动轴承5的主轴偏心部10i。另外，在其下侧安装有第一平衡器13b。进而在其下方形成有主轴部10k，该主轴部10k能够旋转地与柔性框架31的主轴承31c以及辅助主轴承31d卡合。
在主轴10的下端形成有能够旋转地与副框架15的副轴承15b卡合的副轴部10j，在该副轴部10j与主轴部10k之间安装有电动机转子8。另外，在电动机转子8的上端面紧固有第二平衡器13a，在下端面紧固有第三平衡器14，利用包含第一平衡器13b的三个平衡器取得静平衡以及动平衡。此外，在主轴10的下端安装有油泵18，吸取密闭容器20的底部的贮油部19的润滑油，使其通过主轴10的油孔10c，向各滑动部供给润滑油。另外，在主轴10的最下端，用于支承主轴10的自重的推力轴承15c设于副框架15。
接下来，对该涡旋压缩机的动作进行说明。稳定时的密闭容器20内成为排出气体氛围的高压，因此密闭容器20内的贮油部19的润滑油，经由油泵18、主轴10的油孔10c而导入摆动轴承空间37a。而且，成为高压的润滑油在摆动轴承5减压，成为高于吸入压且为排出压以下的中间压，并流向突起部外侧空间37b。另一方面，设置于摆动涡旋件2的镜板2b的抽气孔2j、和设置于柔性框架31的开口部31b的推力轴承附近总是或者间歇地开口。因此来自由固定涡旋件1和摆动涡旋件2形成的压缩室23的比压缩中途的吸入压高、且比排出压低的中间压的制冷剂，经由摆动涡旋件2的抽气孔2j以及柔性框架31的开口部31b而导入框架空间31e。由突起部外侧空间37b的中间压引起的力、以及经由推力轴承部31a的来自摆动涡旋件2的按压力的合力，作为向下的力作用于柔性框架31，但由框架空间31e的中间压引起的力、以及由作用于向下端面的高压氛围露出的部分的高压引起的力的合力，作为向上的力作用。因此，稳定时设定为上述向上的力比上述向下的力大。因此柔性框架31的上部滑动圆筒面31f被引导至引导框架32的上部滑动圆筒面32a，下部滑动圆筒面31g被引导至引导框架32的下部滑动圆筒面32b。即，柔性框架31与引导框架32滑动自如，并向固定涡旋件1侧浮起。而且，经由推力轴承部31a被按压于柔性框架31的摆动涡旋件2也同样向上方浮起，其结果，摆动涡旋件2的齿顶面和齿底面2e分别与固定涡旋件1的齿底面1e和齿顶面接触并滑动。
设置于柔性框架31的中央的推力轴承部31a、和摆动涡旋件2的镜板2b的与往复部2a相反侧的背面的推力轴承部2h，是互相滑动的关系，构成了滑动部。另外，柔性框架31的上部滑动圆筒面31f、下部滑动圆筒面31g、引导框架32的上部滑动圆筒面32a、下部滑动圆筒面32b各自的上部彼此、下部彼此是互相滑动的关系，构成了滑动部。
柔性框架31的推力轴承部31a、上部滑动圆筒面31f以及下部滑动圆筒面31g，由与柔性框架31相同材料的铸铁等铁系金属形成。然而，对包含推力轴承部31a、上部滑动圆筒面31f以及下部滑动圆筒面31g在内的柔性框架31的表面实施DLC、DLC-Si、CrN、TiN、TiCN、WCC、VC等任一种涂层、或者磷酸锰保护膜、二硫化钼保护膜等任一种保护膜处理。
另外，引导框架32的上部滑动圆筒面32a和下部滑动圆筒面32b，由与引导框架32相同材料的铸铁等铁系金属形成。然而，对包含引导框架32的上部滑动圆筒面32a下部滑动圆筒面32b在内的引导框架32的表面实施DLC、DLC-Si、CrN、TiN、TiCN、WCC、VC等任一种涂层、或者磷酸锰保护膜、二硫化钼保护膜等任一种保护膜处理。
另外，摆动涡旋件2的镜板2b的与往复部2a的相反侧的背面的推力轴承部2h，由与摆动涡旋件2相同材料的铸铁等铁系金属或者Al-Si系的合金形成。然而，对包含推力轴承部2h在内的摆动涡旋件2的表面实施DLC、DLC-Si、CrN、TiN、TiCN、WCC、VC等任一种涂层、或者磷酸锰保护膜、二硫化钼保护膜等任一种保护膜处理。
此外，摆动涡旋件2的齿顶面和固定涡旋件1的齿底面1e、摆动涡旋件2的齿底面2e和固定涡旋件1的齿顶面，构成了滑动部。摆动涡旋件2的齿顶面和齿底面2e，由与摆动涡旋件2相同材料的铸铁等铁系金属或者Al-Si系的合金形成。然而，对包含摆动涡旋件2的齿顶面和齿底面2e在内的摆动涡旋件2的表面实施DLC、DLC-Si、CrN、TiN、TiCN、WCC、VC等任一种涂层、或者磷酸锰保护膜、二硫化钼保护膜等任一种保护膜处理。
固定涡旋件1的齿顶面和齿底面1e，由与固定涡旋件1相同材料的铸铁等铁系金属或者Al-Si系的合金形成。然而，对包含固定涡旋件1的齿顶面齿底面1e在内的固定涡旋件1的表面实施DLC、DLC-Si、CrN、TiN、TiCN、WCC、VC等任一种涂层、或者磷酸锰保护膜、二硫化钼保护膜等任一种保护膜处理。
另外，位于柔性框架31的中间部的主轴承31c以及辅助主轴承31d与主轴10、主轴10的下端的副轴部10j与副框架15的副轴承15b、以及主轴10的最下端与设于副框架15的推力轴承15c，分别是互相滑动的关系，构成了滑动部。在上述滑动部中，柔性框架31的主轴承31c以及辅助主轴承31d使用以PTFE、POM、碳等为主要成分的非金属系的材料。
主轴10的主轴部10k和副轴部10j以及主轴10的最下端，由与主轴10相同材料的铁等铁系金属形成。然而，对包含主轴10的主轴部10k副轴部10j、以及主轴10的最下端在内的主轴10的表面实施DLC、DLC-Si、CrN、TiN、TiCN、WCC、VC等任一种涂层、或者磷酸锰保护膜、二硫化钼保护膜等任一种保护膜处理。
副框架15的副轴承15b使用以PTFE、POM、碳等为主要成分的非金属系的材料。另外，副框架15的推力轴承15c由与副框架15相同材料的铁等铁系金属形成。然而，对包含副框架15的推力轴承15c在内的副框架15的表面实施DLC、DLC-Si、CrN、TiN、TiCN、WCC、VC等任一种涂层、或者磷酸锰保护膜、二硫化钼保护膜等任一种保护膜处理。
另外，表6中集中示出实施方式6的涡旋压缩机所具有的滑动部。在表6中记载了构成滑动部的两个部件(第一部件、第二部件)的名称、以及上述部件的母材名。另外，用＊符号明示出对构成滑动部的两个部件实施上述表面处理(以涂层为代表来表示)或者进行向陶瓷材料或者树脂的置换。
[表6]
在该实施方式中，使摆动涡旋件2的齿顶面和齿底面2e，与固定涡旋件1的各个齿底面1e和齿顶面适度地接触，从而不使用密封件就能够减少往复部前端的泄漏。另外，由于形成为不具有支点部的构造，因此不需要支点部加工。其结果在该实施方式中，能够得到实现低成本、高可靠性以及高性能的涡旋压缩机。
实施方式7
图18是简略地记载了本实用新型的实施方式7的涡旋压缩机的纵剖面的简略图。另外，在以下的说明中，对与实施方式1～6重复的部分省略说明。
该实施方式的压缩机具有密闭容器20，在容器上部收容有由电动机定子9以及电动机转子8构成的电动机，在容器下部收容有构成用于压缩制冷剂的压缩机构部的机械部件。在比密闭容器20的侧壁上部的电动机更靠上方处，朝向侧方突出设置有用于吸入制冷剂气体的吸入管21。在密闭容器20的侧壁下部的与机械部件对应的位置，突出设置有用于将压缩后的制冷剂向外部排出的排出管22。电动机内，在电动机转子8插入有主轴10的上部。主轴10的中央部贯通机械部件，并延伸到密闭容器20的下方。在主轴10的最下端具备油泵18。油泵18浸渍于被装入密闭容器20下部的贮油部19的润滑油。利用由电动机转子8驱动的主轴10的旋转来驱动油泵18，为了将由油泵18吸上来的润滑油供给至机械部件的各滑动部，而在主轴10贯通形成有油孔10c。
构成压缩机构部的机械部件具备上下一对固定涡旋件33、34。各固定涡旋件33、34经由支架28固定于密闭容器20的内壁面。在上侧的固定涡旋件33上经由支架28固定有电动机定子9。另外，在上侧的固定涡旋件33的镜板33b的中央，具有用于使主轴10通过的上部主轴承4a，在镜板33b的下表面设有涡旋形状的往复部33a。下侧的固定涡旋件34是与上侧的固定涡旋件33大致对称的形状，在下侧的固定涡旋件34的镜板34b的中央具有下部主轴承4b，该下部主轴承4b用于使主轴10通过并收容套筒12，在镜板34b的上表面设有涡旋形状的往复部34a。而且，上下一对固定涡旋件33、34分别使涡旋侧相向而配置，在上述固定涡旋件33、34之间配置有摆动涡旋件35。摆动涡旋件35在圆盘状的镜板35b的上下两侧具备涡旋形状的往复部35a、35c，在镜板35b的中央具有摆动轴承5，该摆动轴承5使位于主轴10的大致中央的偏心滑块轴10a通过并收容滑块11。
在摆动涡旋件35的镜板35b的上表面侧，摆动涡旋件35的上表面侧往复部35a的表面在上侧的固定涡旋件33的往复部33a的表面的多个位置分别接触，在上述接触部之间形成用于压缩制冷剂气体的压缩室23。另外，在摆动涡旋件35的镜板35b的下表面侧，在摆动涡旋件35的下表面侧往复部35c与下侧的固定涡旋件34的往复部34a之间，与上表面侧同样地形成有用于压缩制冷剂气体的压缩室23。
在摆动涡旋件35的镜板35b的上表面侧，在摆动涡旋件35的上表面侧往复部35a的齿顶面配设密封件25，在上侧的固定涡旋件33的往复部33a的齿顶面配设密封件24，利用密封件25、24的背压将摆动涡旋件35向下侧固定涡旋件34侧轻轻按压。由此，使摆动涡旋件35的下侧的往复部35c的齿顶面与下侧的固定涡旋件34的齿底面34e适度地接触，并且使摆动涡旋件35的下侧的齿底面35e与固定涡旋件34的往复部34a的齿顶面适度地接触，从而抑制制冷剂从往复部的齿顶面泄漏。
另外，在摆动涡旋件35的中央部形成有摆动轴承5，该摆动轴承5用于使主轴10的偏心滑块轴10a插入并收容滑块11。在摆动轴承5的两端形成有突起部，该突起部具有与往复部35a、35c的高度大致相同的高度尺寸，进而在它们的端部配设有密封圈36，该密封圈36用于对压缩室23与收容滑块11的空间进行分隔。密封圈36与上下的固定涡旋件33、34的密封圈滑动面33k、34k滑动运动。另外，主轴10的偏心滑块轴10a从主轴10的旋转中心偏心以下长度，即：摆动涡旋件35的上下表面的往复部35a、35c的表面与固定涡旋件33、34的往复部33a、34a的表面恰好接触的长度。
在上下固定涡旋件33、34的外周侧设置有供制冷剂从密闭容器20内流向压缩室23的吸入口。在由上下的固定涡旋件33、34和摆动涡旋件35形成的压缩室23中，制冷剂从涡旋形状的外侧向内部方向流动，并在上侧的固定涡旋件33的往复部33a和摆动涡旋件35的上表面的往复部35a之间的压缩室23压缩。压缩后的制冷剂通过位于摆动涡旋件35的突起部附近的连通孔35d，与被下侧的固定涡旋件34的往复部34a和摆动涡旋件35的下表面的往复部35c之间的压缩室23压缩的制冷剂合流。打开下侧的固定涡旋件34的下部主轴承4b附近的排出阀26，合流后的制冷剂通过排出管22而向密闭容器20外排出。
如已说明的那样，在主轴10与各滚动33、34、35之间，配设有上部主轴承4a、下部主轴承4b以及摆动轴承5。滑块11嵌合在主轴10的偏心滑块轴10a与摆动涡旋件35的摆动轴承5的内表面之间，设于偏心滑块轴10a的第一支点部与滑块11内侧的滑动面经由润滑油紧密接触而构成滑动部。另外，套筒12嵌合在下部主轴承4b的内表面与主轴10的第二支点部之间，并经由润滑油紧密接触而构成滑动部。利用主轴10的旋转来驱动油泵18，由此润滑上述滑动部的润滑油通过油孔10c来供给。
另外，在主轴10的上侧的固定涡旋件33的上侧位置和下侧的固定涡旋件34的下侧位置，分别设置有平衡器13、14，用于分别取得偏心旋转运动的摆动涡旋件35的静平衡以及动平衡。支承包含主轴10的自重在内的铅垂方向的负载的，是主轴10的推力轴面10f和上侧的固定涡旋件33的推力轴面33i。另外，在上侧的固定涡旋件33的往复部33a以及摆动涡旋件35之间的往复部35a的外周侧配置有欧式环7，该欧式环7用于抑制摆动涡旋件35的自转并使摆动涡旋件35进行摆动运动。
密封件24、25以及密封圈36由PTFE、PPS、LCP、陶瓷材料等非金属材料形成。与该密封件25滑动的上侧的固定涡旋件33的齿底面33e，由与上侧的固定涡旋件33相同材料的铸铁等铁系金属或者Al-Si系的合金形成。然而，对包含上侧的固定涡旋件33的齿底面33e在内的上侧的固定涡旋件33的表面实施DLC、DLC-Si、CrN、TiN、TiCN、WCC、VC等任一种涂层、或者磷酸锰保护膜、二硫化钼保护膜等任一种保护膜处理。
与密封件24滑动的摆动涡旋件35的镜板35b的上侧的齿底面35e，由与摆动涡旋件35相同材料的铸铁等铁系金属或者Al-Si系的合金形成。然而，对包含摆动涡旋件35的齿底面35e在内的摆动涡旋件35的表面实施DLC、DLC-Si、CrN、TiN、TiCN、WCC、VC等任一种涂层、或者磷酸锰保护膜、二硫化钼保护膜等任一种保护膜处理。
另外，与密封圈36滑动的上侧的固定涡旋件33的密封圈滑动面33k，由与上侧的固定涡旋件33相同材料的铸铁等铁系金属或者Al-Si系的合金形成。然而，对包含上侧的固定涡旋件33的密封圈滑动面33k在内的上侧的固定涡旋件33的表面实施DLC、DLC-Si、CrN、TiN、TiCN、WCC、VC等任一种涂层、或者磷酸锰保护膜、二硫化钼保护膜等任一种保护膜处理。
与另一方的密封圈36滑动的下侧的固定涡旋件34的密封圈滑动面34k，由与下侧的固定涡旋件34相同材料的铸铁等铁系金属或者Al-Si系的合金形成。然而，对包含下侧的固定涡旋件34的密封圈滑动面34k在内的下侧的固定涡旋件34的表面实施DLC、DLC-Si、CrN、TiN、TiCN、WCC、VC等任一种涂层、或者磷酸锰保护膜、二硫化钼保护膜等任一种保护膜处理。
另外，表7中集中示出实施方式7的涡旋压缩机所具有的滑动部。在表7中记载了构成滑动部的两个部件(第一部件、第二部件)的名称、以及上述部件的母材名。另外，用＊符号明示出对构成滑动部的两个部件实施上述表面处理(以涂层为代表来表示)或者进行向陶瓷材料或者树脂的置换。
[表7]
接下来，对该涡旋压缩机的动作进行说明。若对电动机定子9外加电压使电动机转子8驱动，则主轴10以轴心为中心旋转。此时，主轴10的偏心滑块轴10a相对于轴心(旋转中心)进行公转运动。通过该公转运动，嵌合有偏心滑块轴10a的摆动涡旋件35与上下固定涡旋件33、34进行摆动运动。由于具备抑制摆动涡旋件35自转的欧式环7，因此摆动涡旋件35不自转而是进行摆动运动。而且，在摆动涡旋件35的镜板35b的上下表面，各个往复部35a、33a、35c、34a各自的接触位置朝向中心移动，各个压缩室23一边朝向中心缩小容积、一边移动。通过该动作，制冷剂从吸入管21通过吸入口而流入压缩室23并被压缩。压缩后的制冷剂到达往复部35a、33a、35c、34a的中心部后，经由排出口34m从排出管22排出。
实施方式7的涡旋压缩机，在摆动涡旋件35的圆盘状的镜板35b的上下两侧具备涡旋形状的往复部35a、35c。因此能够抵消在摆动涡旋件35产生的推力，从而不需要推力轴承结构。另外，利用在摆动涡旋件35的上侧往复部的齿顶面配设的密封件25的背压，将摆动涡旋件35向下侧固定涡旋件34侧轻轻按压。其结果，摆动涡旋件35的下侧的往复部35c的齿顶面与下侧的固定涡旋件34的齿底面34e适度地接触，并且摆动涡旋件35的下侧的齿底面35e与固定涡旋件34的往复部34a的齿顶面适度地接触。因此在摆动涡旋件35的下侧往复部35c的齿顶面不使用密封件，就能够减少在往复部前端的泄漏。因此能够得到实现低成本、高可靠性以及高性能的涡旋压缩机。
然而，在实施方式1～7中示出的表1～7中，用语“涂层”表示利用在各实施方式中说明的材料，对滑动面实施涂层或者保护膜的意思。用语“陶瓷”表示至少滑动面由碳化硅、二氧化锆、氮化硅等陶瓷材料构成的意思。用语“PTFE”表示至少滑动面由聚四氟乙烯等树脂或者碳等非金属材料构成的意思。
本实用新型不限定于上述实施方式，可以在本实用新型的范围内进行各种改变。即，也可以对上述实施方式的结构进行适当改进，另外，也可以将至少一部分替换为其他结构。此外，对于其配置没有特别限定的构成要件，不局限于在实施方式中公开的配置，也可以配置在能够实现其功能的位置。
例如，即使不使铁系金属或者铝系金属直接露出的处置不对表1～7示出的滑动部全部实施，而是对它们的一部分实施，也能够得到本实用新型的作用效果。另外，即使不使铁系金属或者铝系金属直接露出的处置仅对构成滑动部的一方的部件的滑动面实施，也能够得到本实用新型的作用效果。
附图标记说明：1…固定涡旋件；1a…固定涡旋件往复部；1b…固定涡旋件镜板；1d…固定涡旋件往复部侧面；1e…固定涡旋件齿底面；1f…排出口；1g…固定涡旋件十字槽；2…摆动涡旋件；2a…摆动涡旋件往复部；2b…摆动涡旋件镜板；2d…摆动涡旋件往复部侧面；2e…摆动涡旋件齿底面；2f…摆动涡旋件十字槽；3…框架；3a…框架吸入口；3f…框架十字槽；4…主轴承；5…摆动轴承；6…止推板；6a…滑动面；7…欧式环；7a、7b、7c、7d…键凸部；8…电动机转子；9…电动机定子；10…主轴；10a…偏心滑块轴；10b…泵轴；10c…油孔；10d…第一支点部；10e…第二支点部；11…滑块；12…套筒；13、14…平衡器；15…副框架；15a…轴承收容部；15b…副轴承；15c…推力轴承；16…球轴承；18…油泵；19…贮油部；20…密闭容器；20a…密闭容器主体部；20b…密闭容器下部；20c…密闭容器上部；21…吸入管；22…排出管；23…压缩室；24、25…密封件；26…排出阀；27…滑板；29…第一框架；30…第二框架。
Claims (10)
1.一种涡旋压缩机，在密闭容器内具有：电动机部、与所述电动机部连结的压缩机构部、以及润滑油的贮油部，该涡旋压缩机利用所述压缩机构部压缩制冷剂，其特征在于，
所述制冷剂是至少包含HFO-1123的混合制冷剂，
在所述密闭容器内构成互相滑动的关系的滑动部的两个部件中，至少一方的部件的滑动面成为铁系金属或铝系金属不直接露出的结构。
2.根据权利要求1所述的涡旋压缩机，其特征在于，
所述混合制冷剂是在所述HFO-1123中混合R32或HFO-1234yf而成的混合制冷剂。
3.根据权利要求1或2所述的涡旋压缩机，其特征在于，
构成所述滑动部的两个部件中，对至少一方的部件的滑动面实施了不含铁以及铝的涂层处理或者保护膜处理。
4.根据权利要求1或2所述的涡旋压缩机，其特征在于，
所述压缩机构部具备：
固定涡旋件和摆动涡旋件，它们通过使螺旋方向相互相反的涡旋部组合而形成压缩室；
摆动轴承，其设置于所述摆动涡旋件的压缩室相反侧；
框架，其经由止推板来支承所述摆动涡旋件的推力轴承面；
欧式环，其将成为键的上下的凸部收容于所述摆动涡旋件和所述框架，来防止所述摆动涡旋件的自转；
主轴，其向所述摆动涡旋件传递驱动力，并将设置于所述框架的中心部的主轴承贯通并且连结于油泵，该油泵将所述贮油部的润滑油向所述滑动部供给；
滑块，其以能够旋转的方式收容于所述摆动轴承；以及
套筒，其以能够旋转的方式收容于所述主轴承。
5.根据权利要求4所述的涡旋压缩机，其特征在于，
在所述主轴与所述滑块之间具备滑板。
6.根据权利要求1或2所述的涡旋压缩机，其特征在于，
所述压缩机构部具备：
固定涡旋件和摆动涡旋件，它们通过使螺旋方向相互相反的涡旋部组合而形成压缩室；
欧式环，其将成为键的上下的凸部收容于所述固定涡旋件和所述摆动涡旋件，来防止所述摆动涡旋件的自转；
摆动轴承，其设置于所述摆动涡旋件的压缩室相反侧；
框架，其在所述摆动涡旋件的推力面配设推力轴承部件，并经由止推板来支承所述推力轴承部件；
主轴，其向所述摆动涡旋件传递驱动力，并将设置于所述框架的中心部的主轴承贯通并且连结于油泵，该油泵将所述贮油部的润滑油向所述滑动部供给；
滑块，其以能够旋转的方式收容于所述摆动轴承；
滑板，其位于所述主轴与所述滑块之间；以及
套筒，其以能够旋转的方式收容于所述主轴承。
7.根据权利要求1或2所述的涡旋压缩机，其特征在于，
所述压缩机构部具备：
固定涡旋件和摆动涡旋件，它们通过使螺旋方向相互相反的涡旋部组合而形成压缩室；
摆动轴承，其设置于所述摆动涡旋件的压缩室相反侧；
止推板，其配设于所述摆动涡旋件的推力面；
框架，其在支承所述止推板的部位配设有推力轴承部件；
欧式环，其将成为键的上下的凸部收容于所述摆动涡旋件和所述框架，来防止所述摆动涡旋件的自转；
主轴，其向所述摆动涡旋件传递驱动力，并将设置于所述框架的中心部的主轴承贯通并且连结于油泵，该油泵用于将所述贮油部的润滑油向各滑动部供给；
滑块，其以能够旋转的方式收容于所述摆动轴承；
滑板，其位于所述主轴与所述滑块之间；以及
套筒，其以能够旋转的方式收容于所述主轴承。
8.根据权利要求1或2所述的涡旋压缩机，其特征在于，
所述压缩机构部具备：
固定涡旋件和摆动涡旋件，它们通过使螺旋方向相互相反的涡旋部组合而形成压缩室；
摆动轴支点部，其设置于所述摆动涡旋件的压缩室相反侧；
止推板，其配设于所述摆动涡旋件的推力面；
第一框架，其在支承所述止推板部位配设有推力轴承部件；
第二框架，其配置于所述第一框架的下部；
欧式环，其将成为键的上下的凸部收容于所述摆动涡旋件和所述第一框架，来防止所述摆动涡旋件的自转；
主轴，其向所述摆动涡旋件传递驱动力，并将设置于所述第一框架的中心部的上部主轴承和设置于所述第二框架的中心部的下部主轴承贯通，并且连结于油泵，该主轴的自重由所述第二框架的副推力轴承支承，所述油泵用于将所述贮油部的润滑油向所述滑动部供给；
套筒，其收容所述摆动轴支点部；以及
摆动轴承，其将所述套筒以能够旋转的方式收容于所述主轴。
9.根据权利要求1或2所述的涡旋压缩机，其特征在于，
所述压缩机构部具备：
固定涡旋件和摆动涡旋件，它们通过使螺旋方向相互相反的涡旋部组合而形成压缩室；
欧式环，其将成为键的上下的凸部收容于所述固定涡旋件和所述摆动涡旋件，来防止所述摆动涡旋件的自转；
摆动轴承，其设置于所述摆动涡旋件的压缩室相反侧；
柔性框架，其支承所述摆动涡旋件的推力面；
引导框架，其将所述柔性框架以能够滑动的方式进行收容；以及
主轴，其向所述摆动涡旋件传递驱动力，并将设置于所述柔性框架的中心部的主轴承和辅助主轴承贯通，并且连结于油泵，该主轴的自重由副框架的推力轴承支承，所述油泵用于将所述贮油部的润滑油向所述滑动部供给。
10.根据权利要求1或2所述的涡旋压缩机，其特征在于，
所述压缩机构部具备：
一对固定涡旋件，它们以使涡旋部对置的方式配置；
摆动涡旋件，其位于所述一对固定涡旋件之间，在轴向的两侧具有与所述一对固定涡旋件的各涡旋部分别嵌合的涡旋部，在与所述一对固 定涡旋件之间形成压缩室；
欧式环，其将成为键的上下的凸部的一方收容于所述固定涡旋件的一方，将所述上下的凸部的另一方收容于所述摆动涡旋件，来防止所述摆动涡旋件的自转；
摆动轴承，其贯通所述摆动涡旋件的中心部；
上部主轴承和下部主轴承，它们设置于各所述固定涡旋件的中心部；
主轴，其贯通所述摆动轴承、所述上部主轴承以及所述下部主轴承并连结于油泵，该主轴的自重由一方的固定涡旋件的推力轴面支承，所述油泵用于将所述贮油部的润滑油向所述滑动部供给；
滑块，其以能够旋转的方式收容于所述摆动轴承；以及
套筒，其以能够旋转的方式收容于所述下部主轴承。
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