CN209308965U - 涡旋式压缩机 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种能够抑制吸入制冷剂与轴承部直接地接触而使得轴承部的轴承的润滑性下降的涡旋式压缩机。涡旋式压缩机(100)沿轴心(A)方向将控制器(1)、电动部件(2)以及压缩部件(3)按照该顺序收容在壳体(4)内，所述涡旋式压缩机(100)具备：隔壁(44)，其将壳体内分隔为控制器室(41)和电动部件室(42)；以及支承壁(45)，其将电动部件室(42)分隔为吸入室(42a)和驱动室(42b)，支承壁(45)具有轴承部(21)，在吸入室(42a)中设置有对上方的吸入口(46)与轴承部(21)之间进行遮蔽的第一遮蔽壁(50)。

Description

涡旋式压缩机

技术领域

本公开涉及一种用于车辆的空调系统等的涡旋式压缩机。

背景技术

在车辆的空调系统等中，使用涡旋式压缩机以压缩制冷剂。涡旋式压缩机具备由电动马达构成的电动部件、具有可动涡卷件和固定涡卷件的压缩部件、驱动电动部件的逆变器。而且，将例如压缩部件、电动部件以及逆变器以按照该顺序排列的方式收容在壳体中(例如专利文献1)。

然而，逆变器在驱动压缩机的期间温度变高，因此需要适当地对逆变器进行冷却。因此，在专利文献1中公开了如下一种技术：利用分隔壁将逆变器和电动部件分隔，将逆变器与该分隔壁的一个面热连接，另一方面，使吸入到壳体中的制冷剂与该分隔壁的另一个面接触，从而冷却逆变器。

专利文献1：日本特开2012-215091号公报

实用新型内容

实用新型要解决的问题

然而，如果设为上述那样的结构，则被吸入到壳体中的制冷剂大多与电动部件的转子的轴承部接触。尤其在被吸入的制冷剂为气液混合状态下具有如下的可能性：当制冷剂的液体成分与轴承部接触时，冲掉轴承部与转子轴之间的轴承的润滑油。在该情况下，担忧轴承的润滑性下降而使得压缩机的运转效率下降、或者轴承磨损。

因此，本公开的目的在于提供一种能够抑制吸入制冷剂与轴承部的轴承直接地接触而使得轴承的润滑性下降的涡旋式压缩机。

用于解决问题的方案

本公开所涉及的涡旋式压缩机具备：电动部件，其具有绕与重力方向大致正交的横向的轴心旋转的转子；压缩部件，其由电动部件驱动来压缩制冷剂；控制器，其驱动电动部件；以及壳体，其沿轴心方向按照控制器、电动部件、以及压缩部件的顺序收容它们，所述涡旋式压缩机具备：隔壁，其将壳体内分隔为收容控制器的控制器室和收容电动部件的电动部件室，并且隔壁与控制器热连接；以及支承壁，其将电动部件室分隔为吸入室和驱动室，并且支承壁具有轴支承转子的轴承部，其中，吸入室处于控制器侧，制冷剂被吸入到吸入室，驱动室处于压缩部件侧，在驱动室配置转子，其中，壳体具有从上方与吸入室连通的制冷剂的吸入口，在吸入室中，以与吸入口的开口方向相向的方式设置有对吸入口与轴承部之间进行遮蔽的第一遮蔽壁。

在涡旋式压缩机中，也可以是，第一遮蔽壁在与轴心方向正交的方向上的端部同壳体的内表面连接，第一遮蔽壁在轴心方向上的靠压缩部件侧的端部同支承壁连接，第一遮蔽壁在轴心方向上的靠控制器侧的端部与隔壁之间具有间隙。

在涡旋式压缩机中，也可以是，在吸入室中设置有第二遮蔽壁，第二遮蔽壁比第一遮蔽壁靠下方，与第一遮蔽壁一同包围轴承部。

在涡旋式压缩机中，也可以是，在隔壁的靠吸入室侧的面中的、与控制器的连接部位对应的位置安装有散热片。

在涡旋式压缩机中，也可以是，以相对于重力方向呈倾斜方向的方式安装散热片。

实用新型的效果

根据本公开，能够通过第一遮蔽壁来抑制从吸入口吸入的制冷剂、尤其是该制冷剂的液体成分与轴承部的轴承直接接触，从而能够抑制轴承的润滑性的下降。

附图说明

图1是部分剖开本公开的实施方式所涉及的涡旋式压缩机的结构来示出的图。

图2是表示沿II-II线分割图1的压缩机来展现时的结构的图。

附图标记说明

1：控制器；2：电动部件；3：压缩部件；4：壳体；20：驱动轴；21：轴承部；22：转子；23：定子；41：控制器室；42：电动部件室；42a：吸入室；42b：驱动室；43：压缩部件室；44：隔壁；45：支承壁；46：吸入口；50：第一遮蔽壁；60：第二遮蔽壁；70：散热片；100：涡旋式压缩机；A：轴心。

具体实施方式

本公开所涉及的涡旋式压缩机具备：电动部件，其具有绕与重力方向大致正交的横向的轴心旋转的转子；压缩部件，其由电动部件驱动来压缩制冷剂；控制器，其驱动电动部件；以及壳体，其沿轴心方向按照控制器、电动部件、以及压缩部件的顺序来收容它们，所述涡旋式压缩机具备：隔壁，其将壳体内分隔为收容控制器的控制器室和收容电动部件的电动部件室，并且所述隔壁与控制器热连接；以及支承壁，其将电动部件室分隔为吸入室和驱动室，并且支承壁具有轴支承转子的轴承部，其中，吸入室处于控制器侧，制冷剂被吸入到吸入室，驱动室处于压缩部件侧，在驱动室配置转子，其中，壳体具有从上方与吸入室连通的制冷剂的吸入口，在吸入室中，以与吸入口的开口方向相向的方式设置有对吸入口与轴承部之间进行遮蔽的第一遮蔽壁。

另外，在上述涡旋式压缩机中，也可以是，第一遮蔽壁在与轴心方向正交的方向上的端部同壳体的内表面连接，第一遮蔽壁在轴心方向上的靠压缩部件侧的端部同支承壁连接，第一遮蔽壁在轴心方向上的靠控制器侧的端部与隔壁之间具有间隙。

另外，在上述涡旋式压缩机中，也可以是，在吸入室中设置有第二遮蔽壁，第二遮蔽壁比第一遮蔽壁靠下方，与第一遮蔽壁一同包围轴承部。

另外，在上述涡旋式压缩机中，也可以是，在隔壁的靠吸入室侧的面中的、与控制器的连接部位对应的位置安装有散热片。

另外，在上述涡旋式压缩机中，也可以是，以相对于重力方向呈倾斜方向的方式安装散热片。

下面，以应用于在车辆的空调系统中使用的涡旋式压缩机的情况为例来说明本公开的优选实施方式。

[压缩机的整体结构]

图1是部分剖开本公开的实施方式所涉及的涡旋式压缩机(以下也简称为“压缩机”)100的结构来示出的图。压缩机100具备控制器1、具有绕与重力方向大致正交的横向(在本实施方式中为大致水平方向)的轴心A旋转的转子22的电动部件2、由电动部件2驱动来压缩制冷剂的压缩部件3、以及沿轴心A方向按照控制器1、电动部件2、和压缩部件3的顺序来收容它们的壳体4。

此外，在下面，将轴心A方向上的、相对于电动部件2而言的控制器1所处的方向称作“一方向”，将相对于电动部件2而言的压缩部件3所处的方向称作“另一方向”。另外，与轴A方向正交地设定上方向及下方向来进行说明(参照图1)。

壳体4呈沿轴心A的圆筒状，在壳体4的内部空间中形成有收容控制器1的控制器室41、收容电动部件2的电动部件室42、收容压缩部件3的压缩部件室43。其中的控制器室41与电动部件室42之间被隔壁44分隔。另外，能够将壳体4至少分割为划定控制器室41的第一部分4a以及划定电动部件室42和压缩部件室43的第二部分4b，隔壁44设置于靠控制器室41侧的部分4a。

另外，电动部件室42也被分为在轴心A方向上排列的两个空间。即，电动部件室42被分为吸入室42a和驱动室42b，其中，吸入室42a处于一方向侧(控制器1侧)，制冷剂被吸入到吸入室42a，驱动室42b处于另一方向侧(压缩部件3侧)，在驱动室42b配置转子20。该吸入室42a和驱动室42b被设置有轴支承转子22的轴承部21的支承壁45分隔。

在壳体4中形成有将来自空调系统的循环流路的制冷剂取入到壳体4内的吸入口46。吸入口46以贯通的方式形成于壳体4的上部，并且从上方与电动部件室42中的吸入室42a连通。另外，在壳体4中还形成有从上方与压缩部件室43连通的喷出口47。

这样的本实施方式所涉及的压缩机100构成为，利用由电动部件2驱动的压缩部件3来对通过吸入口46从外部的循环流路取入到壳体4内的低压的制冷剂进行压缩，将成为高压的制冷剂从喷出口47送出到外部。下面，更详细地说明控制器1、电动部件2以及压缩部件3。

控制器1由平坦的矩形状的驱动电路构成，在本实施方式中，该驱动电路包括IPM(Intelligent Power Module：智能功率模块)等，是发热密度高的逆变器电路。将该控制器1以控制器1的一方向侧的主表面与未图示的基板相向的方式安装在该基板上。另外，控制器1的另一方向侧的主表面与分隔控制器室41和电动部件室42的隔壁44热连接。在该情况下，控制器1与隔壁44既可以直接地接触，也可以经由高传热导材料来接触。

电动部件2具有驱动轴20、轴承部21、转子22、以及定子23。驱动轴20包括具有轴心A的主轴、与主轴的另一侧的端部连接的偏心轴。另外，在支承壁45的中央部分形成有贯通孔45a，在该贯通孔45a中内嵌有构成轴承部21的径向滚珠轴承等轴承21a。而且，由该轴承21a以插通的方式支承驱动轴20的主轴的一侧的端部。

此外，在支承壁45的外周部分(轴承部21的外侧部分)形成有沿周向排列的多个贯通孔45b。吸入室42a与驱动室42b通过该贯通孔45b连通。因而，被吸入到吸入室42a中的制冷剂主要通过贯通孔45b来流通到驱动室42b。

在壳体4内，以将电动部件2和压缩部件3分隔的方式配设有主轴承构件(未图示)。在该主轴承构件的中央部分也设置有径向滚珠轴承等轴承，驱动轴20的主轴的另一侧的端部被该轴承支承为旋转自如。

在驱动轴20的主轴的中央部分安装有转子22。转子22例如通过层叠多张具有中央孔的圆板状的磁性体来形成为筒状，转子22被外嵌设置于驱动轴20。另外，在磁性体的层叠体内收容有永久磁体，转子22通过该永久磁体而带有磁性。定子23是以包围转子22的外周的方式将导线卷绕而成的多个线圈配设为圆形而成的，从而定子23整体形成为筒状。该定子23经由未图示的构件固定于壳体4的内壁。

在这样的电动部件2中，当通过对定子23进行通电来形成磁场时，在转子22与定子23之间产生吸引力或排斥力，驱动轴20与转子22一同向规定方向旋转。通过驱动轴20的旋转来驱动压缩部件3。

压缩部件3具备固定涡卷件30和可动涡卷件33。固定涡卷件30具有与轴心A正交的固定板31，在固定板31的一方向侧的主表面竖立设置有涡旋形状的分隔壁32。可动涡卷件33具有与轴心A正交的圆板状的可动板34，在可动板34的另一方向侧的主表面竖立设置有涡旋形状的分隔壁35。

固定涡卷件30和可动涡卷件33被配置为彼此的分隔壁32、35咬合。另外，驱动轴20的主轴的另一端部与偏心轴(未图示)连接。而且，可动涡卷件33的中心部分经由径向滚珠轴承等轴承被驱动轴20的偏心轴支承为转动自如。

当电动部件2驱动来使转子22旋转时，这样的压缩部件3的可动涡卷件33伴随驱动轴20的旋转来绕轴心A回转(公转)。于是，固定涡卷件30与可动涡卷件33之间的空间内的制冷剂被压缩。被压缩后的制冷剂推开用于打开和关闭在固定涡卷件30的固定板31上形成的贯通孔的簧片阀，从该贯通孔流通到固定涡卷件30的另一侧的喷出室36。然后，通过喷出口47来从喷出室36喷出到外部的循环流路。

[遮蔽制冷剂的结构]

然而，本实施方式所涉及的压缩机100除了上述的结构之外还具备遮蔽制冷剂的结构，以抑制从外部的循环流路取入到吸入室42a的制冷剂与轴承部21直接地接触。以下还参照示出沿II-II线将壳体4分割为第一部分4a和第二部分4b的状态的图2来详述该结构。

壳体4的吸入室42a中，以使对吸入口46与轴承部21之间进行遮蔽的第一遮蔽壁50的上表面与吸入口46的开口方向(下方)相向的方式设置有第一遮蔽壁50。第一遮蔽壁50延伸设置到在与图2的上下方向和轴心A方向这两个方向正交的方向(下面称作“左右方向”)上的端部51、52同壳体4的内表面连接。即，第一遮蔽壁50处于吸入口46的下方且轴承部21的上方的位置，并且形成沿轴心A方向和左右方向延伸的平板状。

此外，在图2中示出以避开支承壁45的贯通孔45b的方式延伸设置第一遮蔽壁50的结构。因此，第一遮蔽壁50的左右方向一方侧向上方弯曲，第一遮蔽壁50的端部51在吸入口46的附近与壳体4的内表面连接。但是，不限于这样的结构，也可以按横穿贯通孔45b的方式延伸设置第一遮蔽壁50。此外，端部51、52均为第一遮蔽壁50的在壳体4的径向上的端部，即在与轴心A方向正交的方向上的端部。

如图1所示，第一遮蔽壁50在轴心A方向上的另一端(靠压缩部件3侧的端部)53与支承壁45的一侧的壁面连接。相对于此，第一遮蔽壁50在轴心A方向上的一端(靠控制器1侧的端部)54与隔壁44相向，并且与隔壁44之间具有间隙55。在图1所示的例子中，第一遮蔽壁50的一端54位于相比于吸入口46在壳体4内的开口而言的在轴心A方向上的一侧的位置。也就是说，当从上方观察时，第一遮蔽壁50在轴心A方向上延伸设置到吸入口46在壳体4内的开口全部位于第一遮蔽壁50的上表面的范围内。

另外，本实施方式所涉及的压缩机100除了具备上述第一遮蔽壁50以外还具备第二遮蔽壁60。第二遮蔽壁60处于第一遮蔽壁50的下方，并且被设置为与第一遮蔽壁50一同包围轴承部21。在图2的例子中，第一遮蔽壁50和第二遮蔽壁60在轴心A方向上的尺寸相同，一方向的端部彼此齐平。

此外，使第一遮蔽壁50与第二遮蔽壁60的一方向的端部彼此齐平的理由如下。

首先，如果第一遮蔽壁50在轴心A方向上的尺寸比第二遮蔽壁60在轴心A方向上的尺寸短，则从吸入口46流入的制冷剂的液体成分直接碰撞到第二遮蔽壁60的可能性增高。其结果是，产生如下情况：液体成分流向轴承部21的比例增大，抑制轴承21a的润滑性下降的效果降低。

接着，如果第一遮蔽壁50在轴心A方向上的尺寸比第二遮蔽壁60在轴心A方向上的尺寸大，则第二遮蔽壁60与隔壁44之间的间隔增大。因此，如后述那样，产生如下情况：到达壳体4的下部并且被壳体4的内表面反射而朝向上方的制冷剂被第二遮蔽壁60遮挡的比例下降，抑制轴承21a的润滑性下降的效果降低。并且产生如下情况：制冷剂碰撞到后述的散热片70的比例下降，控制器1的散热效果降低。

基于这些理由，使第一遮蔽壁50与第二遮蔽壁60的一方向的端部彼此齐平。但是，即使产生了上述的效果降低，通过设置第一遮蔽壁50和第二遮蔽壁60也能够在一定程度上得到抑制润滑性下降的效果。因而，使第一遮蔽壁50与第二遮蔽壁60的一方向的各端部彼此齐平不是必须的。

此外，第一遮蔽壁50及第二遮蔽壁60既可以与壳体4形成为一体，也可以构成为，以分体的方式形成，通过焊接、粘接等连接在壳体4内。

[动作和作用效果]

在以上说明的涡旋式压缩机100中，当对定子23供电使得电动部件2旋转驱动时，可动涡卷件33伴随驱动轴20的旋转按以轴心A为中心公转的方式回转。于是，从吸入口46吸入的制冷剂从吸入室42a经由驱动室42b被取入到压缩部件3来被压缩。被压缩后的制冷剂气体经由喷出室36来从喷出口47送出到外部。

在该期间，从外部被取入到吸入室42a的制冷剂向轴承部21的流通被位于制冷剂的流通方向的正面的第一遮蔽壁50遮挡。之后，制冷剂的一部分(尤其是制冷剂的气体成分)通过支承壁45的上部的贯通孔45b来流通到驱动室42b，其余大多的制冷剂朝向轴心A方向的一侧，并且由于重力而沿着隔壁44通过间隙55朝向下方。

此外，第一遮蔽壁50延伸设置到左右方向的端部51、52到达壳体4的内表面，因此更多的制冷剂朝向轴心A方向的一侧，并且沿着隔壁44通过间隙55而朝向下方。

接着，从间隙55流向下方的制冷剂沿着隔壁44到达壳体4的下部的内表面。在到达壳体4的下部的制冷剂中，一部分制冷剂被壳体4的内表面反射而朝向上方，但这样的制冷剂被第二遮蔽壁60遮挡，因此朝向轴承部21的流通被遮挡。而且，其余大多的制冷剂通过支承壁45的下部的贯通孔45b来流通到驱动室42b。

如以上所说明的那样，被取入到吸入室42a的制冷剂与轴承部21的直接接触被第一遮蔽壁50和第二遮蔽壁60遮挡。因而，能够抑制轴承21a的润滑油被制冷剂中包括的成分、尤其是液体成分冲掉。

而且，制冷剂主要被第一遮蔽壁50引导，从而一边与隔壁44接触一边沿着隔壁44流向下方。因此，隔壁44被刚被吸入后的温度比较低的制冷剂冷却。因而，能够高效地对与隔壁44热连接的控制器1进行散热(冷却)。

另外，如图1和图2所示，在隔壁44的另一侧的壁面中的、与控制器1的连接部位对应的位置安装有散热片70。以相对于重力方向(图2的下方)呈倾斜方向的方式安装散热片70。由此，控制器1发出的热通过隔壁44来传递到散热片70，沿着隔壁44流动的制冷剂与散热片70接触来夺走该热。另外，由于以呈倾斜方向的方式安装散热片70，因此制冷剂流过冷却片70时的距离增长，制冷剂与冷却片70的接触面积也增大。因而，能够更高效地进行对控制器1的散热(冷却)。

此外，如上所述，被取入到吸入室42a时的制冷剂一般为制冷剂的气体成分与液体成分的气液混合状态。但是，通过使这样的制冷剂与第一遮蔽壁50、第二遮蔽壁60接触，在被第一遮蔽壁50、第二遮蔽壁60弹回后与壳体4的内表面接触，来促进气液分离。因此，气液分离进展后的制冷剂即使到达轴承部21，此时制冷剂中的液体成分的比率也减少，因此从轴承21a被冲掉的润滑油少。

并且，由于以呈倾斜方向的方式安装散热片70，因此能够增大散热片70的表面积。因而，能够进一步促进制冷剂在散热片70的气液分离。

另外，在本实施方式中，构成为分别设置第一遮蔽壁50和第二遮蔽壁60，其理由如下。

由于制冷剂在电动部件室42中通过，因此即使使用本实施方式的结构，也必定有一部分的制冷剂到达轴承21a。其结果是，即使是一点，润滑油也会逐渐地被冲掉。因此，在制冷剂中以预先规定的比例包含油成分，以维持轴承21a的润滑性。

在此，如果设为第一遮蔽壁50的一端54同与该一端54相当的第二遮蔽壁60的一端相连，覆盖贯通孔45a的周围来对其进行密闭的结构，则能够切断从吸入室42a侧到达轴承部21的制冷剂。但是，如果设为这样的结构，则制冷剂中包含的油成分难以到达轴承21a。其结果是，润滑油逐渐被冲掉，从而具有轴承21a磨损的可能性。

因此，如果如本实施方式那样设为分别设置第一遮蔽壁50和第二遮蔽壁60的结构，则比例少的一部分的制冷剂到达贯通孔45a，该制冷剂中包含的油成分也能够到达轴承21a。

由此，设为在本实施方式中说明的不密闭贯通孔45a的周围的结构，以同时满足有效地减少到达贯通孔45a的制冷剂的量，和持续供给用于维持轴承21a的润滑性的油成分。

参照附图并且结合优选实施方式充分地记载了本公开，本领域技术人员了解各种变形、修正。应该理解的是，只要不超过基于所附的权利要求书的本实用新型的范围，这样的变形、修正也包括在本实用新型的范围内。

产业上的可利用性

本实用新型能够应用于例如在汽车等车辆的空调系统等中使用的涡旋式压缩机。

Claims (5)

1.一种涡旋式压缩机，其特征在于，具备：电动部件，其具有绕与重力方向大致正交的横向的轴心旋转的转子；压缩部件，其由所述电动部件驱动来压缩制冷剂；控制器，其驱动所述电动部件；以及壳体，其沿轴心方向按照所述控制器、所述电动部件、以及所述压缩部件的顺序来收容它们，所述涡旋式压缩机具备：

隔壁，其将所述壳体内分隔为收容所述控制器的控制器室和收容所述电动部件的电动部件室，并且所述隔壁与所述控制器热连接；以及

支承壁，其将所述电动部件室分隔为吸入室和驱动室，并且所述支承壁具有轴支承所述转子的轴承部，其中，所述吸入室处于所述控制器侧，制冷剂被吸入到所述吸入室，所述驱动室处于所述压缩部件侧，在所述驱动室配置所述转子，

其中，所述壳体具有从上方与所述吸入室连通的制冷剂的吸入口，

在所述吸入室中，以与所述吸入口的开口方向相向的方式设置有对所述吸入口与所述轴承部之间进行遮蔽的第一遮蔽壁。

2.根据权利要求1所述的涡旋式压缩机，其特征在于，

所述第一遮蔽壁在与所述轴心方向正交的方向上的端部同所述壳体的内表面连接，所述第一遮蔽壁在所述轴心方向上的靠所述压缩部件侧的端部同所述支承壁连接，所述第一遮蔽壁在所述轴心方向上的靠所述控制器侧的端部与所述隔壁之间具有间隙。

3.根据权利要求1或2所述的涡旋式压缩机，其特征在于，

在所述吸入室中设置有第二遮蔽壁，所述第二遮蔽壁比所述第一遮蔽壁靠下方，与所述第一遮蔽壁一同包围所述轴承部。

4.根据权利要求1或2所述的涡旋式压缩机，其特征在于，

在所述隔壁的靠所述吸入室侧的面中的、与所述控制器的连接部位对应的位置安装有散热片。

5.根据权利要求4所述的涡旋式压缩机，其特征在于，

以相对于所述重力方向呈倾斜方向的方式安装所述散热片。