CN218581805U - 涡旋式压缩机 - Google Patents

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Abstract

本实用新型公开一种涡旋式压缩机,其包括:外壳;固定涡旋盘,固定在外壳的内部;回旋涡旋盘,与固定涡旋盘咬合进行回旋运动且在与固定涡旋盘之间形成压缩室;涡旋盘支撑构件,设置在回旋涡旋盘的轴向一侧,在轴向上支撑回旋涡旋盘;自转防止销,设置在回旋涡旋盘的一侧面和涡旋盘支撑构件的面向回旋涡旋盘的一侧面的一侧面中的任一侧面;环插入槽,设置在另一侧面;及自转防止环,包括环主体部和销结合部,环主体部可旋转地插入到环插入槽,销结合部设置在环主体部的内部,自转防止销结合于销结合部;环主体部的轴向厚度大于环插入槽的轴向深度。因此,确保能够使油流入的间隔,且抑制烧粘现象和/或摩擦损失。

Description

涡旋式压缩机
技术领域
本实用新型涉及一种涡旋式压缩机,尤其涉及一种销环方式的自转防止机构。
背景技术
通常,在涡旋式压缩机中,回旋涡旋盘相对于固定涡旋盘或非回旋涡旋盘进行相对运动,并形成压缩室。虽然回旋涡旋盘通过与旋转轴结合来接收旋转力,但回旋涡旋盘与主框架或回旋涡旋盘与非回旋涡旋盘之间设置有自转防止机构。因此,即使回旋涡旋盘接收旋转力也不会自转,而进行回旋运动。
自转防止机构大致区分为十字环方式和销环方式。十字环方式,是通过形成在环上的键分别可滑动地结合在回旋涡旋盘和支撑该回旋涡旋盘的构件之间来抑制回旋涡旋盘的自转运动的方式。销环方式,是销结合在支撑回旋涡旋盘的构件,在回旋涡旋盘上设置有供销可回旋地插入的环,从而抑制回旋涡旋盘的自转运动的方式。当然,在销环方式中,虽然销和环的位置可以相反地配置,但以下以回旋涡旋盘与环结合的方式为中心进行说明。
专利文献1(美国公开专利US2014/0369819A1)公开了在构成驱动源的驱动马达设置于压缩机外壳的内部的所谓“密闭型压缩机”中,采用销环方式的涡旋式压缩机。在此情况下,销插入到主框架,环插入到回旋涡旋盘,在主框架和回旋涡旋盘之间设置有止推板。
专利文献2(美国授权专利US11,092,155B2)公开了在构成驱动源的燃气发动机设置在压缩机外壳的外部,从而通过暴露在压缩机外壳的外部的驱动轴来传递驱动力的所谓“开放型压缩机”中,采用销环方式的涡旋式压缩机。在此情况下,销插入到回旋涡旋盘,环插入到前部壳体,在前部壳体和回旋涡旋盘之间设置有止推板。
但是,随着如上所述的现有的自转防止环完全嵌入到回旋涡旋盘的环插入槽,回旋涡旋盘与止推板紧密地接触,或者在没有止推板的情况下回旋涡旋盘与前部壳体(主框架)紧密地接触。由此,无法充分地向回旋涡旋盘和止推板之间的轴承面供油。因此,可能使上述的轴承面上的摩擦损失增加,或发生烧粘现象而磨损。这种情况不仅可能发生在难以设置油泵的卧式涡旋式压缩机上,而且更显著地发生在压缩机外壳的外部设置油分离器的涡旋式压缩机上。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种涡旋式压缩机,其在适用销环方式的自转防止机构的情况下,能够抑制回旋涡旋盘和面向该回旋涡旋盘的构件之间的烧粘现象和/或摩擦损失。
进一步,本实用新型的目的还在于提供一种涡旋式压缩机,其顺畅地向回旋涡旋盘和面向该回旋涡旋盘的构件之间供油。
更进一步,本实用新型的目的还在于提供一种涡旋式压缩机,其能够通过使回旋涡旋盘和面向该回旋涡旋盘的构件之间物理隔开来确保能够使油流入的间隔。
更进一步,本实用新型的目的还在于提供一种涡旋式压缩机,其能够通过利用已有的部件,使回旋涡旋盘和面向该回旋涡旋盘的构件之间物理隔开。
更进一步,本实用新型的目的还在于提供一种涡旋式压缩机,其可以在物理隔开回旋涡旋盘和面向该回旋涡旋盘的构件之间的构件中储存油。
更进一步,本实用新型的目的还在于提供一种涡旋式压缩机,其能够确保物理隔开回旋涡旋盘和面向该回旋涡旋盘的构件之间的构件的可靠性。
为了实现本实用新型的目的,涡旋式压缩机可以包括外壳、固定涡旋盘、回旋涡旋盘、自转防止销、环插入槽和自转防止环。所述固定涡旋盘可以固定在所述外壳的内部。所述回旋涡旋盘可以在与所述固定涡旋盘咬合而进行回旋运动的同时在所述回旋涡旋盘和所述固定涡旋盘之间形成压缩室。所述涡旋盘支撑构件设置在所述回旋涡旋盘的轴向一侧,可以沿轴向支撑所述回旋涡旋盘。所述自转防止销可以设置在所述回旋涡旋盘的一侧面和面向其的所述涡旋盘支撑构件的一侧面中的任一侧面。所述环插入槽可以设置在面向具有所述自转防止销的构件的一侧面的另一构件的一侧面。所述自转防止环可以包括:环主体部,可旋转地结合于所述环插入槽;以及自转防止环,设置在所述环主体部的内部,具有与所述自转防止销结合的销结合部。所述环主体部的轴向厚度可以大于所述环插入槽的轴向深度。由此,即使不追加额外的构件,也可以通过物理隔开回旋涡旋盘和面向其的构件之间来确保能够使油流入的间隔,并且能够通过向回旋涡旋盘和面向其的构件之间顺畅地供油,来抑制在回旋涡旋盘和面向其的构件之间的烧粘现象和摩擦损失。
作为一例,所述环主体部的轴向厚度可以是所述环插入槽的轴向深度的两倍以下。由此,可以使回旋涡旋盘和面向其的构件之间适当地隔开,从而使油顺畅地流入到该回旋涡旋盘和面向其的构件之间的同时,抑制回旋涡旋盘的动作变得不稳定。
作为另一例,所述销结合部可以与所述环主体部的中心偏心设置。由此,自转防止销可以结合在自转防止环的预定的位置,并且自转防止销相对于自转防止环进行回旋运动的同时,有效地约束回旋涡旋盘的自转。
作为又一例,所述销结合部可以贯通所述环主体部的轴向两侧侧面之间或从一侧侧面凹陷预先设定的深度。所述销结合部的内径可以大于所述自转防止销的外径。由此,自转防止销结合在自转防止环的预定的位置,并且该自转防止销可以相对于自转防止环沿周向滑动并进行回旋运动。
具体而言,所述自转防止销的一端可以固定结合于所述涡旋盘支撑构件,所述自转防止销的另一端可以可旋转地结合于所述销结合部。因此,自转防止销固定于涡旋盘支撑构件,从而可以使该自转防止销容易地与自转防止环结合。
作为又一例,所述自转防止销可以从所述销结合部延伸为一体。在所述涡旋盘支撑构件可以形成有供所述自转防止销可旋转地结合的销插入槽。由此,随着自转防止销和自转防止环形成为一体,可以排除自转防止销和自转防止环之间的组装工序,从而能够容易地组装自转防止机构。
作为又一例,所述环主体部可以形成为除所述销结合部之外的整体被堵住的圆盘形状。由此,构成实质轴向轴承面的自转防止环的滑动面积变宽,从而在稳定地支撑回旋涡旋盘的同时减少自转防止环的面压,进而能够确保可靠性。
具体而言,所述环主体部可以形成为整体相同的厚度。由此,使自转防止环的轴承面保持均匀,从而使回旋涡旋盘的运转变得稳定,进而能够进一步提高自转防止环的可靠性。
作为又一例,在所述环主体部的内部的所述销结合部的一侧还可以形成有开槽部。由此,减少构成实质轴向轴承面的自转防止环的重量,从而可以提高压缩机效率。另外,由于开槽部中储存油,因此在再启动压缩机时,能够迅速地向回旋涡旋盘和面向其的构件之间供油。
具体而言,在所述环主体部中,在所述开槽部和所述销结合部之间可以形成有加强部以包围所述销结合部。因此,能够在减少自转防止环的重量的同时,稳定地支撑自转防止销。
更具体而言,所述加强部的面积可以小于等于所述开槽部的面积。因此,能够在稳定地支撑自转防止销的同时,使自转防止环的重量最小化。
另外,所述加强部可以通过所述开槽部与所述销结合部在径向上隔开而形成。所述加强部的外周面可以形成为具有与所述销结合部相同的中心的曲面。因此,在稳定地支撑自转防止销的同时,能够通过使加强部的宽度最小化来使自转防止环的重量最小化。
具体而言,所述加强部的外径可以大于等于所述销结合部的内径的两倍且小于等于所述销结合部的内径的四倍。由此,能够通过最优化自转防止环的加强部,从而使自转防止环的重量最小化的同时,确保包括加强部的自转防止环的可靠性。
另外,所述开槽部可以贯通所述环主体部的轴向两侧侧面而形成。由此,在使包括销结合部的自转防止环的重量最小化的同时,在自转防止环储存油,从而在再启动压缩机时,能够有效地抑制烧粘现象和摩擦损失。
另外,所述开槽部可以从所述环主体部的轴向一侧侧面凹陷形成。由此,可以在减少包括销结合部的自转防止环的重量的同时,提高销结合部的刚性。另外,通过沿环主体部的设置方向降低自转防止环的面压来提高可靠性,并稳定地支撑回旋涡旋盘的同时在自转防止环储存油,因此在再启动压缩机时,可以有效地抑制烧粘现象和摩擦损失。
为了实现本实用新型的目的,涡旋式压缩机可以包括外壳、固定涡旋盘,回旋涡旋盘、自转防止销、环插入槽以及自转防止环。所述固定涡旋盘可以固定在所述外壳的内部。所述回旋涡旋盘可以在与所述固定涡旋盘咬合而进行回旋运动的同时在所述回旋涡旋盘和所述固定涡旋盘之间形成压缩室。所述涡旋盘支撑构件可以设置在所述回旋涡旋盘的轴向一侧,沿轴向支撑所述回旋涡旋盘。所述自转防止销可以设置在所述回旋涡旋盘的一侧面和面向其的所述涡旋盘支撑构件的一侧面中的任一侧面。所述环插入槽可以设置在面向具有所述自转防止销的构件的另一构件的一侧面。所述自转防止环可以包括:环主体部,可旋转地插入到所述环插入槽;以及自转防止环,设置在所述环主体部的内部,具有与所述自转防止销结合的销结合部。所述销结合部可以相对于所述环主体部的中心偏心形成。由此,自转防止销可以结合在自转防止环的预定的位置,并且自转防止销相对于自转防止环进行回旋运动的同时,有效地约束回旋涡旋盘的自转。
作为一例,在面向所述回旋涡旋盘的所述涡旋盘支撑构件的一侧面可以形成有供油槽。所述供油槽可以形成为连接所述涡旋盘支撑构件的外周面和内周面之间。由此,可以迅速地向前部壳体的涡旋盘支撑面和面向涡旋盘支撑面的构件之间供油。
具体而言,在所述外壳的外部可以设置有从所述外壳吐出的制冷剂中分离油的油分离器。可以设置有连接所述油分离器和所述外壳的内部的油回收管。所述油回收管可以在径向上面向所述回旋涡旋盘和所述涡旋盘支撑构件之间的位置处与所述外壳的内部连接。由此,在油分离器设置在压缩机的外部的情况下,可以使从该油分离器中分离的油顺畅且迅速地供应到构成压缩机内部的滑动部的前部壳体和回旋涡旋盘之间的轴向轴承面。
附图说明
图1是示出本实施例的燃气发动机热泵的系统图。
图2是示出图1中的压缩机与油回收部的连接关系的系统图。
图3是分解示出图2中的压缩机的一部分的立体图。
图4是图3的组装剖视图。
图5是分解示出本实施例的涡旋式压缩机的压缩部的立体图。
图6是示出图5中的与自转防止环结合的回旋涡旋盘的背面的立体图。
图7是图6的后视图。
图8是图7的剖视图。
图9是切开示出自转防止环的另一实施例的立体图。
图10是图9的俯视图。
图11是图10的剖视图。
图12是示出自转防止环的又一实施例的俯视图。
图13是切开示出自转防止环的又一实施例的立体图。
图14A和图14B是分别示出图13的自转防止环的设置例的剖视图。
图15是切开示出自转防止机构的另一实施例的立体图。
图16是图15的剖视图。
具体实施方式
以下,根据附图所示的一实施例,对本实用新型的涡旋式压缩机进行详细的说明。本实用新型的涡旋式压缩机是采用销环方式的自转防止机构的涡旋式压缩机,以在燃气发动机热泵中与冷凝器、膨胀器以及蒸发器一同构成一般的空调用制冷循环的卧式涡旋式压缩机为例进行说明。
但是,由于本实用新型涉及通常适用于涡旋式压缩机的销环方式的自转防止机构,因此不限于燃气发动机热泵用卧式涡旋式压缩机。换言之,本实用新型的销环方式的自转防止机构可以泛用于回旋涡旋盘。但是,在燃气发动机热泵用卧式涡旋式压缩机的情况下,由于外壳的容量小,设置油泵存在限制,因此与其他类型的压缩机相比,可能很难向回旋涡旋盘和支撑该回旋涡旋盘的涡旋盘支撑构件之间供油。因此,以下以燃气发动机热泵用卧式涡旋式压缩机为中心进行说明。
图1是示出本实施例的燃气发动机热泵的系统图。
参照图1,本实施例的燃气发动机热泵1构成为压缩机10、冷凝器20、膨胀器30以及蒸发器40形成闭合环路。即,在压缩机10的吐出侧依次连接有冷凝器20、膨胀器30以及蒸发器40,并且蒸发器40连接在压缩机的吸入侧。
在本实施例的压缩机10的吐出侧,换言之,在压缩机10和冷凝器20之间设置有后述的油分离器161,油分离器161的第一出口侧与连接在冷凝器20的制冷剂循环管50连接,油分离器161的第二出口侧与朝向压缩机10的吸入侧的油回收管162连接。
附图中未说明的标记2为离合器组装体,151为制冷剂回收管。
在如上所述的燃气发动机热泵1中,在压缩机10中压缩的制冷剂向冷凝器20吐出,但是会先通过位于冷凝器20的上游侧的油分离器161。在油分离器161中分离制冷剂和油,制冷剂依次经过由冷凝器20、膨胀器30以及蒸发器40构成的制冷循环并再次被吸入到压缩机10,相反,油不经过制冷循环,而是从油分离器161通过油回收管162回收到压缩机10。
但是,虽然油回收管162可以通过与制冷剂吸入管115连接(合管)而连接于压缩机10的吸入侧,但是,如上所述,这会增加吸入到压缩室V的制冷剂的比容,从而可能会降低压缩机的体积效率。由此,在本实施例中,优选配置成,油回收管162与外壳连接的位置尽可能远离制冷剂吸入管115与外壳连接的位置的同时能够有效地润滑后述的前部壳体112和回旋涡旋盘130之间的轴向轴承面。
图2是示出图1中的压缩机与油回收部的连接关系的系统图,图3是分解示出图2中的压缩机的一部分的立体图,图4是图3的组装剖视图。
如这些附图所示,本实施例的涡旋式压缩机10包括:外壳110;驱动轴120;构成压缩部的回旋涡旋盘130和固定涡旋盘140;制冷剂回收部150;以及油回收部160。
外壳110包括主壳体111、前部壳体112以及后部壳体113。
外壳110作为形成压缩机10的外观的构件,配置在离合器组装体2的一侧,从而利用驱动轴120与离合器组装体2结合。以下,将面向离合器组装体2的一侧定义为前方,其相反侧定义为后方来进行说明。由此,配置在面向离合器组装体2的一侧的壳体称作前部壳体112,配置在相反侧的壳体称作后部壳体113。
主壳体111形成为两端开口的圆筒形状而容纳有压缩部。换言之,主壳体111的内部空间形成吸入通过了蒸发器40的制冷剂的吸入空间110a。但是,主壳体111的吸入空间也形成储油空间(oil sump),所述储油空间(oil sump)储存制冷剂以及润滑包括压缩部的滑动部的油。
主壳体111的一端(前方端)通过与前部壳体112结合而被前部壳体112覆盖,主壳体111的另一端(后方端)通过与后部壳体113结合而被后部壳体113覆盖。由此,主壳体111的内部空间由前部壳体112和后部壳体113密封。但是,驱动轴120贯通前部壳体112而与前部壳体112结合,因此在前部壳体112和驱动轴120之间设置有后述的轴密封构件184。由此,虽然主壳体111的前方端由前部壳体112和轴密封构件184密封,但是为了便于说明,以下以主壳体111的一端由前部壳体112密封的情形进行说明。
前部壳体112和后部壳体113可以通过焊接与主壳体111结合,也可以通过螺栓与主壳体111结合。在本实施例中,以前部壳体112和后部壳体113螺栓紧固到主壳体111的例为中心进行说明。
在主壳体111的一端,第一壳体凸部111a以凸缘形状延伸。第一壳体凸部111a与后述的前部壳体112的盖部1121螺栓紧固。在第一壳体凸部111a和盖部1121之间可以插入有诸如O型环或垫圈的第一密封构件181。
在主壳体111的后方端,第二壳体凸部111b以凸缘形状延伸。第一壳体凸部111a与后述的后部壳体113的第三壳体凸部113a螺栓紧固。在第二壳体凸部111b和第三壳体凸部之间可以插入有诸如O型环或垫圈的第二密封构件182。
在主壳体111的外周面,即第一壳体凸部111a和第二壳体凸部111b之间的外周面形成有第一连接凸部(未标记)。在第一连接凸部(未标记)形成有贯通主壳体111的外侧面和内侧面之间的制冷剂吸入端口1111。制冷剂吸入端口1111的外侧端与制冷剂吸入管115连接,制冷剂吸入端口1111的内侧端向主壳体111的内周面开口。因此,制冷剂吸入管115通过制冷剂吸入端口1111与外壳110的内部空间即吸入空间110a连通。
虽然制冷剂吸入端口1111可以形成在主壳体111的中间位置处,但是也可以形成为尽可能靠近后述的第一吸入端132a。例如,制冷剂吸入端口1111可以相比于第一壳体凸部111a更接近第二壳体凸部111b。由此,制冷剂吸入端口1111可以靠近后述的第一吸入端132a,从而能够降低通过制冷剂吸入端口1111吸入到压缩室V的制冷剂的吸入阻力。
在主壳体111的外周面,即第一壳体凸部111a和第二壳体凸部111b之间形成有第二连接凸部(未标记)。在第二连接凸部形成有贯通主壳体111的外侧面和内侧面之间的返回端口1112。返回端口1112的外侧端与制冷剂回收管151(或油回收管)连接,返回端口1112的内侧端向主壳体111的内周面开口。由此,制冷剂回收管151(或油回收管)通过返回端口1112与外壳110的内部空间即吸入空间110a连通。
返回端口1112可以靠近前部壳体112和回旋涡旋盘130之间的轴向轴承面。例如,返回端口1112可以形成在第一壳体凸部111a和制冷剂吸入端口1111之间相对于轴向轴承面在径向上重叠的位置上。由此,通过返回端口1112回收到外壳110的吸入空间110a的油被迅速地供应到前部壳体112和回旋涡旋盘130之间的轴向轴承面,从而能够提高前部壳体112和回旋涡旋盘130之间的润滑效果。
前部壳体112结合在主壳体111的前方端,在密封主壳体111的内部空间即吸入空间110a的同时,沿轴向支撑回旋涡旋盘130。因此,前部壳体112可以理解为外壳110的一部分,也可以理解为形成压缩部的一部分的框架。
在前部壳体112适用于车辆的情况下,为了减少压缩机的重量可以由铝材料形成。但是,由于适用于建筑物用空调的压缩机固定设置于室外机,因此前部壳体112可以使用铸铁材料而不是铝材料。因此,能够提高负载大于车辆用压缩机的建筑物用空调的压缩机的可靠性。
具体而言,本实施例的前部壳体112包括盖部1121和框架部1122。盖部1121是构成外壳110的一部分的部分,框架部1122是构成压缩部的一部分的部分。
盖部1121和框架部1122可以形成为一体,也可以分离并组装。虽然本实施例示出盖部1121和框架部1122形成为一体的例,但是同样可以适用于盖部1121和框架部1122分离并组装的情况。
本实施例的前部壳体112的盖部1121是在主壳体111的外部覆盖该主壳体111的前方端的部分,形成为整体上中央部被贯通的环状的圆盘形状。盖部1121的外径可以与主壳体111的外径,更准确地说,与上述的第一壳体凸部111a的外径几乎相同。因此,盖部1121与主壳体111的第一壳体凸部111a螺栓紧固,从而覆盖主壳体111的前方端。
在盖部1121的前方面形成有向离合器组装体2在同一轴线上延伸的盖凸部1121a。盖凸部1121a在与离合器组装体2之间隔着离合器轴承(未标记)插入到离合器组装体2而被支撑。由此,离合器组装体2的驱动部(未标记)可以相对于盖凸部1121a可旋转地被支撑。
轴容纳部1121b贯通盖部1121的内部而形成。轴容纳部1121b与后述的框架部1122的回旋空间部1122a形成在同一轴线上。由此,驱动轴120贯通盖部1121的轴容纳部1121b和框架部1122的回旋空间部1122a,驱动轴120的前方端与离合器组装体2结合,后方端与回旋涡旋盘130结合。
轴容纳部1121b可以形成为多段。例如,轴容纳部1121b的前方侧的内径可以较小,后方侧的内径可以较大。在前方侧轴容纳部1121b1可以设置有支撑驱动轴120的前方侧的第一支撑轴承185,在后方侧轴容纳部1121b2可以设置有支撑驱动轴120的后方侧的第二支撑轴承186。
第一支撑轴承185和第二支撑轴承186可以分别形成为球轴承。但是根据情况,第一支撑轴承185和第二支撑轴承186也可以形成为滚针轴承或衬套轴承。但是,由于在驱动轴120的后方侧结合有形成压缩部的回旋涡旋盘130,因此第二支撑轴承186优选可以形成为荷重支撑力比第一支撑轴承185更大的轴承。
另外,在轴容纳部1121b的一侧,即前方侧轴容纳部1121b1和后方侧轴容纳部1121b2之间可以形成有润滑空间部1121c。润滑空间部1121c的内径可以大于前方侧轴容纳部1121b1的内径且小于后方侧轴容纳部1121b2的内径。由此,内径可以随着从前方侧轴容纳部1121b1经过润滑空间部1121c接近后方侧轴容纳部1121b2而逐步增大。
在润滑空间部1121c设置有轴密封构件184。具体而言,轴密封构件184可以位于第一支撑轴承185和第二支撑轴承186之间,换言之,可以位于润滑空间部1121c和前方侧轴容纳部1121b1之间。由此,轴密封构件184的一部分位于前方侧轴容纳部1121b1,另一部分位于润滑空间部1121c。
轴密封构件184一般可以采用机械密封(mechanical seal)。例如,轴密封构件184可以由固定密封部1841和可动密封部1842构成。固定密封部1841可以结合在前方侧轴容纳部1121b1的内周面,可动密封部1842可以结合在驱动轴120的外周面。由此,在驱动轴120旋转时,可动密封部1842与固定密封部1841紧贴,从而密封前方侧轴容纳部1121b1和润滑空间部1121c之间,换言之,密封吸入空间110a的前方侧。
本实施例的前部壳体112的框架部1122是插入到主壳体111的内部的部分,其从盖部1121向后部壳体113延伸为一体。由此,不需要紧固盖部1121和框架部1122,从而可以容易地形成前部壳体112。但是,如上所述,框架部1122也可以与盖部1121分离并单独制作后,由螺栓紧固。在这情况下,可以容易地组装上述的第二支撑轴承186和轴密封构件184等。
框架部1122的外周面可以与主壳体111的内周面几乎紧贴地结合。换言之,前部壳体112也可以热套或焊接于外壳110。但是在本实施例中,由于前部壳体112螺栓紧固于主壳体111,因此前部壳体112的外周面可以与主壳体111的内周面隔开。由此,可以抑制前部壳体112的热或振动传递到主壳体111。
虽然没有图示,但是随着框架部1122插入到主壳体111的内部,框架部1122的外周面和面向框架部1122的外周面的主壳体111的内周面之间也可以设置有第一密封构件(未图示)。
框架部1122形成为环形,并且在中央部形成有回旋空间部1122a。回旋空间部1122a作为后述的回旋涡旋盘130的驱动轴结合部133进行回旋运动的空间,以与轴容纳部1121b和润滑空间部1121c在同一轴线上连通的方式被贯通。
框架部1122的后方面形成涡旋盘支撑面1122b。换言之,面向回旋涡旋盘130的框架部1122的后方面形成沿轴向支撑后述的回旋端板部131的涡旋盘支撑面1122b。由此,涡旋盘支撑面1122b与面向其的回旋端板部131的前方面一同形成上述的轴向轴承面。
涡旋盘支撑面1122b可以形成为整体光滑又平坦,也可以形成有至少一个以上的供油槽1122c而使涡旋盘支撑面1122b不平坦。供油槽也可以形成在面向涡旋盘支撑面1122b的回旋端板部131的前方面。在本实施例中,示出了供油槽1122c形成在涡旋盘支撑面1122b的例。
例如,供油槽1122c可以由第一供油槽1122c1和第二供油槽1122c2构成。第一供油槽1122c1形成有复数个且分别在径向上形成,第二供油槽1122c2可以形成有一个以上,以与第一供油槽1122c1交叉的方式在周向上形成。换言之,复数个第一供油槽1122c1沿周向隔开预先设定的间隔形成,而第二供油槽1122c2可以横穿第一供油槽1122c1而形成。由此,复数个第一供油槽1122c1可以通过第二供油槽1122c2彼此连通。
另外,第一供油槽1122c1可以沿周向以相同的间隔隔开形成。换言之,第一供油槽1122c1可以沿周向隔开相同的供油槽间隔α形成。由此,可以在容易地形成第一供油槽1122c1的同时,向整个轴向轴承面大致均等地供油。
另外,第一供油槽1122c1可以形成为相同的规格,即相同的宽度和相同的深度。换言之,每一个第一供油槽1122c1可以形成为沿周向具有相同的供油槽宽度β。由此,可以在容易地形成第一供油槽1122c1的同时,向整个轴向轴承面大致均等地供油。
本实施例的第二供油槽1122c2可以形成为经过第一供油槽1122c1的中间的一个或者在径向上隔开的复数个圆形槽。第二供油槽1122c2可以以与第一供油槽1122c1相同的深度形成。
虽然没有图示,但第一供油槽1122c1和第二供油槽1122c2也可以形成为各种形状。例如,第一供油槽1122c1可以形成为外周侧宽且内周侧窄的锥形状,第二供油槽1122c2也可以形成为直线。
虽然没有图示,但供油槽1122c也可以不由第一供油槽1122c1和第二供油槽1122c2构成。例如,供油槽1122c可以仅由第一供油槽1122c1形成,或者仅由第二供油槽1122c2形成。
虽然没有图示,但第一供油槽1122c1可以沿周向以彼此不同的间隔和彼此不同的规格形成。
另一方面,在涡旋盘支撑面1122b设置有与后述的环插入槽(或自转防止环)一起构成自转防止机构170的自转防止销171。例如,自转防止销171设置有复数个,并且沿周向以预先设定的间隔设置在后述的供油槽1122c之间。由此,自转防止销171与后述的环插入槽(自转防止环)1311一同抑制回旋涡旋盘130的自转运动。针对自转防止销171,将在后面与自转防止环172一起进行说明。
与此同时,储存在外壳110的吸入空间110a,即构成吸入空间110a的下半部的储油空间的油能够通过供油槽1122c供应到前部壳体112和回旋涡旋盘130之间(准确而言,为后述的止推板135和前部壳体112之间以及止推板135和回旋涡旋盘130之间)。
自转防止销171可以从框架部1122的后方面向回旋涡旋盘130延伸为一体,或者单独制作后,组装到框架部1122的后方面。在本实施例中,示出了自转防止销被压入到框架部1122的例。
本实施例的后部壳体113形成为一端(前方端)开口,另一端(后方端)被堵住的大致圆筒形状。换言之,面向后述的固定涡旋盘140的前方端有开口,而背对固定涡旋盘140的后方端形成为被堵住的形状。由此,后部壳体113的内部空间与后述的固定端板部141的后方面一同形成吐出空间110b,从而容纳从压缩室V吐出的制冷剂。
在后部壳体113的前方端以凸缘形状延伸有螺栓紧固到上述的第二壳体凸部111b的第三壳体凸部113a。第三壳体凸部113a与第二壳体凸部111b之间插入有上述的第二密封构件182,并沿周向螺栓紧固。
虽然没有图示,但在第二壳体凸部111b和后部壳体113之间设置有间隔构件(spacer)(未图示),并螺栓紧固第二壳体凸部111b和后部壳体113。在此情况下,在后部壳体113的前方端向主壳体111延伸有密封凸部(未图示),并且密封凸部的外周面和面向其的主壳体111的内周面之间可以设置有第二密封构件(未图示)。
在后部壳体113的被堵住的后方端形成有第三连接凸部(未标记)和第四连接凸部(未标记)。第三连接凸部形成在后部壳体113的后方端中央,第四连接凸部形成在第三连接凸部的周边。在第三连接凸部形成有制冷剂吐出端口1131,在第四连接凸部形成有旁通端口1132。制冷剂吐出端口1131与旁通端口1132分别贯通后部壳体113的内侧面和外侧面之间而形成。
制冷剂吐出端口1131的内侧端向后部壳体113的内周面开口以与后述的吐出口1411连通,制冷剂吐出端口1131的外侧端与制冷剂吐出管116连接。由此,制冷剂吐出管116通过制冷剂吐出端口1131与后部壳体113的内部空间,即吐出空间110b连通。制冷剂吐出管116与上述的油分离器161的入口连接,油分离器161的出口通过制冷剂循环管50与构成燃气发动机热泵1的制冷循环的冷凝器20连接。
旁通端口1132的内侧端向后部壳体113的内周面开口以与后述的旁通引导槽1411c连通,旁通端口1132的外侧端与制冷剂回收管151连接。由此,后部壳体113的内部空间,即旁通引导槽1411c通过旁通端口1132与制冷剂回收管151的第一端151a连通。制冷剂回收管151的第二端151b可以与上述的主壳体111的返回端口1112直接连接或通过油回收管162与上述的主壳体111的返回端口1112连接。示出了制冷剂回收管151的第二端151b与上述的主壳体111的返回端口1112直接连接的例。
本实施例的驱动轴120将通过离合器组装体2接收的驱动力传递到压缩部,换言之,回旋涡旋盘130,驱动轴120的一部分配置于外壳110的内部,驱动轴120的另一部分配置于外壳110的外部。
具体而言,驱动轴120包括轴部121和销部122。轴部121与离合器组装体2结合,销部122从轴部121延伸并且隔着后述的偏心衬套125与回旋涡旋盘130结合。由此,通过离合器组装体2接收的驱动力通过驱动轴120传递到回旋涡旋盘130。
轴部121与前部壳体112的轴容纳部1121b和润滑空间部1121c配置在同一轴线上。轴部121的前方端由设置在前部壳体112的前方侧轴容纳部1121b1的第一支撑轴承185支撑,轴部121的后方端由设置在前部壳体112的后方侧轴容纳部1121b2的第二支撑轴承186支撑。轴部121由沿轴向隔开的第一支撑轴承185和第二支撑轴承186在两点沿径向支撑而旋转。
轴部121的内部可以贯通有油流路(未图示)。由于轴部121的前方端暴露在外壳110的外部,因此油流路可以从轴部121的中间向润滑空间部1121c贯通到轴部121的外周面。
销部122从轴部121的后方端向回旋涡旋盘130沿轴向延伸。销部122相对于轴部121的轴中心(O)偏心形成,偏心衬套125(或滑动衬套)可旋转地结合于销部122。由此,驱动轴120的旋转力传递到间隔着偏心衬套125的回旋涡旋盘130,并且回旋涡旋盘130通过自转防止机构170进行回旋运动。
在前部壳体112的轴容纳部1121b进行回旋运动的副配重块1251可以与偏心衬套125一体地形成或者可以压入并结合于偏心衬套125。副配重块1251形成为与驱动轴120的轴中心O同一轴线上的半圆形状,形成在偏心衬套125的偏心方向的相反侧。由此,副配重块1251在前部壳体112的回旋空间部1122a进行旋转。
本实施例的回旋涡旋盘130隔着偏心衬套125与驱动轴120的后方端结合,从而被前部壳体112的框架部1122沿轴向支撑。由此,回旋涡旋盘130在被前部壳体112的框架部1122沿轴向支撑的状态下,通过驱动轴120接收旋转力来进行回旋运动。
具体而言,回旋涡旋盘130包括回旋端板部131、回旋涡卷部132以及驱动轴结合部133。回旋涡旋盘130可以由比前部壳体112更轻的材料形成,例如铝材料。由此,能够通过减少配重块的负载来提高压缩机效率。
回旋端板部131形成为圆盘形状。在回旋端板部131的一侧面(后方面)形成有与后述的固定涡卷部142咬合而构成压缩室V的回旋涡卷部132,在回旋端板部131的另一侧面(前方面)形成有驱动轴结合部133,所述驱动轴结合部133结合有偏心衬套125,从而通过驱动轴120接收旋转力。由此,回旋端板部131的后方面与后述的固定端板部141的前方面一起形成压缩室V,而回旋端板部131的前方面被前部壳体112的涡旋盘支撑面1122b沿轴向支撑而形成轴向轴承面。
在回旋端板部131的前方面和涡旋盘支撑面1122b之间可以设置有止推板(thrustplate)135。但是,在构成轴向轴承面的前部壳体112和回旋涡旋盘130由彼此不同的材料制作的情况下,可以排除上述的止推板135。但是,在本实施例中,以前部壳体112和回旋涡旋盘130为不同材质的同时,该前部壳体112和回旋涡旋盘130之间设置有止推板135的例为中心进行说明。
止推板135可以由与回旋涡旋盘130和/或前部壳体112不同的材料形成。例如,前部壳体112由铸铁形成,回旋涡旋盘130由铝形成,而止推板135可以由刚性比前部壳体112和/或回旋涡旋盘130更大的钢板形成。从而,可以更有效地润滑回旋涡旋盘130和前部壳体112之间。
止推板135形成为环形。例如,止推板135形成为与前部壳体112的涡旋盘支撑面1122b大致相同的形状。在止推板135形成有销孔1351以插入自转防止销171。销孔1351沿周向以预先设定的间隔形成为与自转防止销171对应。由此,止推板135可以通过自转防止销171与前部壳体112的涡旋盘支撑面1122b结合。
在回旋端板部131的前方面形成有环插入槽1311,以使构成自转防止机构170的一部分的自转防止销171以能够回旋的方式插入。由此,利用驱动轴120来接收旋转力的回旋涡旋盘130,通过插入到环插入槽1311的自转防止环172和插入到环插入槽1311的自转防止销171而进行回旋运动。
环插入槽1311沿周向以预先设定的间隔形成有复数个。环插入槽1311可以形成为周边被堵住的圆形,根据情况也可以形成为周边的一部分是开放的圆弧形。在本实施例中,示出了环插入槽1311形成为圆形的例。
构成自转防止机构170的一部分的自转防止环172可旋转地插入到环插入槽1311,上述的自转防止销171沿周向可滑动地插入到自转防止环172的内部。针对自转防止环172,将在后面与自转防止销171一起再进行说明。
回旋涡卷部132从回旋端板部131的一侧面(后方面)向固定涡旋盘140延伸。回旋涡卷部132可以形成为渐开线等各种形状以与固定涡卷部142对应。
在回旋涡卷部132的轴向端面形成有尖端密封槽,从而可以插入尖端密封构件(未标记)。由此,能够抑制通过回旋涡卷部132的轴向端面的压缩室间的轴向泄漏。
回旋涡卷部132可以延伸到回旋端板部131的外周面。由此,能够通过最大限度地延伸回旋涡卷部132的涡卷长度来最大限度地确保吸入体积。
在回旋涡卷部132的卷起方向末端和后述的固定涡卷部142的卷起方向末端可以分别形成有与两侧压缩室V1、V2分别独立地连通的第一吸入端132a和第二吸入端142a。针对此,在后面与固定涡卷部142一起再进行说明。
驱动轴结合部133从回旋涡旋盘130的几何学的中心向前部壳体112延伸。驱动轴结合部133形成为圆筒形状,并且驱动轴结合部133的内周面和偏心衬套125的外周面之间可以设置有第三支撑轴承187。第三支撑轴承187可以适用衬套轴承、球轴承或滚针轴承等。在本实施例中,示出了适用滚针轴承的例。
本实施例的固定涡旋盘140在插入到主壳体111的状态下,前方面被前部壳体112沿轴向支撑而被固定,后方面被后部壳体113沿轴向支撑而被固定。由此,外壳110的内部空间以固定涡旋盘140为中心分离成容纳回旋涡旋盘130的吸入空间110a和包括固定涡旋盘140的一部分的吐出空间110b,回旋涡旋盘130在相对于固定涡旋盘140进行回旋运动的同时形成一对压缩室。
具体而言,固定涡旋盘140包括固定端板部141和固定涡卷部142。
固定端板部141形成为圆盘形状。固定端板部141的外周面可以几乎接触外壳110的内周面,换言之,可以几乎接触主壳体111的内周面并插入其中。在固定端板部141的外周面可以插入有第三密封构件183。由此,能够紧密地密封固定端板部141的外周面和主壳体111的内周面之间,从而将外壳110的内部空间分离为前方侧的吸入空间110a(和储油空间)和后方侧的吐出空间110b。
虽然没有图示,但在后部壳体113形成有上述的密封凸部(未图示)的情况下,密封凸部的内周面和面向其的固定端板部141的外周面之间也可以插入第三密封构件(未图示)。
在固定端板部141的中心部形成有吐出口1411。吐出口1411可以形成有一个以与两侧压缩室V连通,或者可以形成有复数个以分别与两侧压缩室V独立地连通。在本实施例中,示出了吐出口1411形成有一个的例。
在吐出口1411的周边可以形成有一个以上的旁通孔1412a、1412b。旁通孔1412a、1412b可以形成为抑制过压缩的过压缩防止用旁通孔1412a(以下,第一旁通孔)和/或用于可变容量的可变容量用旁通孔1412b(以下,第二旁通孔)。第一旁通孔1412a可以在吐出口1411的邻近周边分别独立地形成于各个压缩室V,第二旁通孔1412b可以在相比于第一旁通孔1412a离吐出口1411更远的位置分别独立地形成于各个压缩室。
吐出口1411、第一旁通孔1412a以及第二旁通孔1412b分别利用阀来进行开闭。例如,吐出口1411利用吐出阀145来进行开闭,第一旁通孔1412a可以利用第一旁通阀146来进行开闭,第二旁通孔1412b利用第二旁通阀147来进行开闭。
吐出阀145、第一旁通阀146以及第二旁通阀147可以分别独立地构成,也可以彼此连接一部分而形成为一体。本实施例示出了吐出阀145和第一旁通阀146分别独立地形成并结合,而两个第二旁通阀147彼此连接而结合为一体的例。
另一方面,在固定端板部141的后方面和面向其的后部壳体113的内部空间之间形成有吐出空间110b,而吐出空间110b可以分隔为第一吐出空间110b1和第二吐出空间110b2。例如,在固定端板部141的后方面可以形成有向后部壳体113延伸预先设定的高度的分隔凸部1413。
由于分隔凸部1413在轴向投影时大致形成为V字形状的环形状,从而可以分隔第一吐出空间110b1和第二吐出空间110b2。例如,在分隔凸部1413的外侧可以形成有第一吐出空间110b1,在分隔凸部1413的内侧可以形成有第二吐出空间110b2。
第一吐出空间110b1可以与上述的制冷剂吐出端口1131连通,第二吐出空间110b2可以与上述的旁通端口1132连通。吐出阀145与第一旁通阀146属于第一吐出空间110b1,第二旁通阀147属于第二吐出空间110b2。由此,第一吐出空间110b1构成将从两侧压缩室V的吐出压室(未标记)吐出或者从两侧压缩室V的第一中间压室(未标记)旁通的制冷剂通过后述的制冷剂吐出管116引导至制冷循环的冷凝器20的实质的吐出空间,第二吐出空间110b2构成将从两侧压缩室的中间压室(压力低于第一中间压室的第二中间压室)旁通的制冷剂通过后述的制冷剂回收管151回收到外壳110的吸入空间110a的一种旁通空间。
分隔凸部1413可以仅形成在固定端板部141,但是根据情况,也可以形成在面向固定端板部141的后部壳体113的前方面。例如,在固定端板部141的后方面可以形成第一分隔凸部1141(为了方便,与分隔凸部的附图标记混用),在后部壳体113的前方面可以形成第二分隔凸部1133以与第一分隔凸部1413彼此对应。在此情况下,制冷剂吐出端口1131可以位于第二分隔凸部1133的外侧,旁通端口1132可以位于第二分隔凸部1133的内侧。
在分隔凸部1413的内部形成有旁通引导槽1413a。旁通引导槽1413形成为大致V字形状以一同容纳两侧压缩室V的第二旁通孔1412b。在分隔凸部分为第一分隔凸部1413和第二分隔凸部1133情况下,旁通引导槽可以分别形成在第一分隔凸部1413和第二分隔凸部1133,或者可以仅形成在任一侧分隔凸部。
固定涡卷部142从固定端板部141的一侧面(前方面)向回旋涡旋盘130延伸。固定涡卷部142可以形成为渐开线等各种形状以与回旋涡卷部132对应。
在固定涡卷部142的轴向端面形成有尖端密封槽,从而可以插入尖端密封构件(未标记)。由此,能够抑制通过固定涡卷部142的轴向端面的压缩室间轴向泄漏。
与回旋涡卷部132相同地,固定涡卷部142可以延伸至固定端板部141的外周面。由此,能够通过最大限度地延伸固定涡卷部142的涡卷部长度来最大限度地确保吸入体积。
固定涡卷部142的卷起方向末端与回旋涡卷部132的卷起方向末端具有大致180°的相位差。例如,在回旋涡卷部132的外侧的末端形成有后述的第一吸入端132a,在固定涡卷部142的外侧的末端形成有第二吸入端142a。由此,固定涡卷部142与回旋涡卷部132一起形成所谓的对称型压缩室。
参照图2至图4,本实施例的制冷剂回收部150包括制冷剂回收管151和第一控制阀152。
如上所述,制冷剂回收管151的第一端151a紧固到后部壳体113的第三连接凸部(未标记)而连接到与第二吐出空间110b2连通的旁通端口1132,第二端紧固到主壳体111的第二连接凸部而连接到与吸入空间110a连通的返回端口1112。由此,从构成第二中间压室的两侧压缩室V旁通到旁通引导槽1413a的制冷剂通过制冷剂回收管151循环到外壳110的吸入空间110a而再次被吸入。
第一控制阀152设置在制冷剂回收管151的中间而开闭该制冷剂回收管151。第一控制阀152可以构成为止回阀,或者构成为通过接收从燃气发动机热泵1的控制部(未图示)传递的电力信号而开闭的电磁阀。在本实施例中,示出了第一控制阀152构成为电磁阀的例。由此,在需要减少压缩机的容量的情况下,第一控制阀152开放而将旁通到旁通引导槽1413a的制冷剂循环到外壳110的吸入空间110a,由此可以将压缩机切换到节能运转模式。
本实施例的油回收部160包括油分离器161、油回收管162以及第二控制阀163。
参照图2至图4,油分离器161的上半部连接有制冷剂吐出管116,油分离器161的上端(或顶面)连接有与冷凝器的入口连接的制冷剂循环管50。并且,油分离器161的下端(或下半部)连接有油回收管162,所述油回收管162朝向外壳110的吸入空间与制冷剂回收管151合并。因此,向外壳110的第一吐出空间110b1吐出的制冷剂和油通过制冷剂吐出管116流入油分离器161的油分离空间161a,并且在油分离空间161a中制冷剂和油通过一种气旋效果而分离。在油分离空间161a分离的气体制冷剂通过制冷剂循环管50向冷凝器20移动,而在油分离空间161a分离的液态油汇集到油分离空间161a的下半部,经过油回收管162和制冷剂回收管151而回收到外壳110的吸入空间110a。
如上所述,油回收管162的第一端162a在外壳110的外部与设置在制冷剂吐出管116的油分离器161连接,第二端162b连接到制冷剂回收管151的中间。换言之,油回收管162的第一端162a可以与设置在油分离器161的下半部的第二出口侧连接,油回收管162的第二端162b可以在第一控制阀152的下游侧与制冷剂回收管151连接。由此,在油分离器161分离的油通过油回收管162移动,该油合流到制冷剂回收管151,通过返回端口1112而被回收到外壳110的吸入空间110a。
第二控制阀163设置在油回收管162的中间,从而开闭油回收管162。第二控制阀163可以构成为止回阀,或者可以构成为通过接收从燃气发动机热泵1的控制部(未图示)传递的电力信号而开闭的电磁阀。在本实施例中,示出了第二控制阀163构成为电磁阀的例。由此,在压缩机需要油的情况下,可以开放第二控制阀163而将在油分离器161分离的油回收到外壳110的吸入空间110a,从而能够减少压缩机的摩擦损失并提高可靠性。
虽然没有图示,但第二控制阀163可以被排除或形成为防止逆流的止回阀。在此情况下,在油分离器161分离的油可以连续地回收到吸入空间。
虽然没有图示,但油回收管162的第二端162b紧固到第二连接凸部而与返回端口1112直接连接,在油回收管162中间可以连接有制冷剂回收管151的第二端151b。在此情况下,制冷剂回收管151的第二端151b可以在第二控制阀163的下游侧与油回收管162连接。
附图中,未说明标记的126为主配重块。
如上所述的本实施例的涡旋式压缩机将进行如下动作。
即,在选择燃气发动机热泵1的运转的情况下,离合器组装体2向驱动轴120传递驱动力。传递到驱动轴120的驱动力通过该驱动轴120传递至回旋涡旋盘130。
由此,回旋涡旋盘130在被前部壳体112支撑的状态下以偏心衬套125的偏心距离进行回旋运动,与此同时,在回旋涡卷部132和固定涡卷部142之间连续地形成有由吸入室、中间压室、吐出室构成的两个一对压缩室V。压缩室V因回旋涡旋盘130的持续的回旋运动而向中心移动的同时体积减小,而制冷剂随着压缩室V移动并被压缩,从而通过吐出口1411吐出到吐出空间110b,更准确地说,吐出到第一吐出空间110b1。
此时,压缩室V的制冷剂在从中间压室向吐出压室侧移动的同时被压缩至设定的压力,但是,由于在包括压缩机的燃气发动机热泵1的运转中产生的其他条件,制冷剂的压力可以上升到预先设定的压力以上。因此,从中间压室向吐出压室移动的制冷剂的一部分在抵达吐出压室之前,通过第一旁通孔1412a预先从各自的压缩室V旁通到吐出空间110b,更准确地说,旁通到第一吐出空间110b1。由此,能够抑制制冷剂在两侧压缩室V被过压缩成设定压力以上,从而提高压缩机效率,并且能够确保构成压缩部的回旋涡卷部132和固定涡卷部142的稳定性。
另外,包括压缩机10的燃气发动机热泵1在运转时,可以根据需要来改变运转容量。例如,在强力运转的情况下,通过关闭制冷剂回收部150的第一控制阀152来最大限度地确保吸入体积,而在节能运转的情况下,可以通过开启制冷剂回收部150的第一控制阀152来最小限度地减少实质的吸入体积。
换言之,在节能运转时,随着开启第一控制阀152,第二吐出空间110b2与吸入空间110a连通。由此,吸入到压缩室V的制冷剂的一部分通过第二旁通孔1412b旁通到第二吐出空间。该制冷剂因第二吐出空间110b2和吸入空间110a的压力差,通过制冷剂回收管151和返回端口1112流入到吸入空间110a,该制冷剂通过第一吸入端132a和第二吸入端142a而分别被吸入到两侧压缩室V1、V2。
另一方面,通过吐出口1411和第一旁通孔1412a向第一吐出空间110b1吐出的制冷剂通过制冷剂吐出端口1131和制冷剂吐出管116向制冷循环装置的冷凝器20排出。但是,从压缩室V向第一吐出空间110b1吐出的制冷剂中还包括油。
如上所述,在制冷剂和油一起从压缩机10向制冷循环装置排出的情况下,构成压缩机10的外壳110的内部可能会发生油短缺。尤其,由于包括在燃气发动机热泵1的涡旋式压缩机10的外壳110的内部容量小,因此,油储存量并不大。从而,通过包括在燃气发动机热泵1的涡旋式压缩机10和冷凝器20之间设置油分离器161,将从制冷剂中分离从压缩机10吐出的油并回收到压缩机10。
油分离器161可以设置在压缩机10的内部或设置在压缩机10的外部。如本实施例,在油分离器161设置在压缩机10的外部,即设置在制冷剂吐出管116的中间的情况下,如上所述,设置有用于将从油分离器161分离的油回收到压缩机10的外壳110的油回收管162。但是,在设置有油回收管162的情况下,用于连接该油回收管162的压缩机的形状可能会变得复杂,或者压缩机周边的配管变得复杂。
因此,在本实施例中,油回收管可以与制冷剂回收管合并,且与压缩机外壳连接。因此,能够通过将制冷剂回收配管与油回收配管一体化,来简化压缩机的周边配管。
另外,在本实施例中,与油分离管或油回收管连接的制冷剂回收管可以配置成邻近前部壳体和回旋涡旋盘之间的轴向轴承面。由此,能够通过迅速地向前部壳体和回旋涡旋盘之间供油,由此减少该前部壳体和回旋涡旋盘之间的摩擦损失,从而能够提高压缩机效率。
另外,在本实施例中,在前部壳体的涡旋盘支撑面或面向其的回旋端板部的前方面可以形成有供油槽。因此,即使前部壳体与回旋涡旋盘(或止推板)紧贴,也可以使油通过供油槽迅速地流入该前部壳体和回旋涡旋盘之间,从而能够进一步降低摩擦损失。
另一方面,如上所述,在本实施例的涡旋式压缩机中,前部壳体插入有自转防止销,回旋涡旋盘插入有自转防止环,从而抑制回旋涡旋盘的自转。
但是,随着现有的自转防止环完全地嵌入到回旋涡旋盘的环插入槽,回旋端板部的前方面和止推板的后方面将紧密地接触。由此,无法向回旋端板部的前方面和止推板的后方面之间的轴向轴承面充分地供油。因此,可能使在轴向轴承面上的摩擦损失增加,或者可能发生烧粘现象而磨损轴向轴承面。在排除止推板的情况下,前部壳体和回旋涡旋盘之间也可能发生类似的现象。
对此,在本实施例中,可以设置有隔开前部壳体和回旋涡旋盘之间,具体而言,隔开止推板和回旋涡旋盘之间的隔开构件。但是,隔开构件可以采用现有的部件即自转防止环,而无需追加额外的部件。由此,能够通过向止推板和回旋涡旋盘之间的轴向轴承面迅速且充分地供油,从而抑制在轴向轴承面的摩擦损失或烧粘现象。
图5是分解示出本实施例的涡旋式压缩机的压缩部的立体图,图6是示出图5中的与自转防止环结合的回旋涡旋盘的背面的立体图,图7是图6的后视图,图8是图7的剖视图。
参照图5至图8,本实施例的自转防止机构170可以包括自转防止销171和自转防止环172。这些自转防止销171和自转防止环172分别以一个形成一对,复数对沿周向以相同的间隔配置。
具体而言,自转防止销171形成为小圆棒形状,并且可以由硬度和强度高于回旋涡旋盘130和前部壳体112的材质形成。换言之,自转防止销171形成为小于后述的自转防止环172的销结合部1722的内径的小圆棒形状,并且可以由硬度和强度高于由铝材料形成的回旋涡旋盘130或由铸铁材料形成的前部壳体112的材料形成,例如由钢(steel)形成。由此,即使自转防止销171通过与后述的自转防止环172结合来约束回旋涡旋盘130的旋转运动,也不会损坏,并且可以保持可靠性。
如上所述,自转防止销171在前部壳体112的后方面,即在涡旋盘支撑面1122b沿周向以相等的间隔配置。自转防止销171可以可旋转地结合于设置在涡旋盘支撑面1122b的销插入槽1122d,但也可以牢固地压入到销插入槽1122d。在本实施例中,示出了自转防止销171压入到销插入槽1122d的例。因此,在组装压缩机时,由于自转防止销171不会与前部壳体112脱离,因此在组装方面可能是有利的。
自转防止销171的端部,即插入在自转防止环172一侧的端部可以倒角成锥形或形成为曲面。由此,自转防止销171能够容易地插入到后述的自转防止环172的销结合部1722。
本实施例的自转防止环172可以包括环主体部1721和销结合部1722。环主体部1721插入到环插入槽1311相对于作为对置构件的止推板135在轴向上支撑回旋涡旋盘130,并且自转防止销171可旋转地插入到销结合部1722,所述销结合部1722在旋转方向上支撑该自转防止销171。由此,自转防止环172在环插入槽1311中沿周向滑动并以自转防止销171为中心进行回旋运动,从而约束回旋涡旋盘130的自转运动。
具体而言,本实施例的环主体部1721可以由与自转防止销171相同的材料形成。例如,环主体部1721可以由钢(steel)材料形成。因此,即使自转防止销171在销结合部1722沿周向滑动,也能够使自转防止销171引起的磨损最小化。
环主体部1721可以形成为圆盘形状。例如,环主体部1721可以形成为整体具有大致相同的轴向厚度的圆盘形状。但是,根据情况,环主体部1721也可以一部分较厚或较薄地形成。本实施例以环主体部1721形成为整体具有相同的轴向厚度的例为中心进行说明。
环主体部1721形成为圆盘形状,环主体部1721的外径略小于环插入槽1311的内径。因此,自转防止环172可以沿周向可滑动地结合在环插入槽1311。
环主体部1721的轴向厚度H1可以大于环插入槽1311的轴向深度H2。由此,环主体部1721的一部分向环插入槽1311的外侧凸出,与止推板135接触。由此,回旋涡旋盘130和止推板135之间形成与环主体部1721中向环插入槽1311外侧凸出的高度相同大小的隔开距离ΔH,油流入由隔开距离ΔH形成的夹缝,从而回旋涡旋盘130和止推板135之间因油而变得润滑。
但是,在环主体部1721的轴向厚度H1过厚的情况下,从环插入槽1311过度地凸出。由此,对回旋涡旋盘130的支撑力被减弱,可能使回旋涡旋盘130的动作变得不稳定。从而可能导致压缩室间的泄漏。因此,环主体部1721的轴向厚度H1可以优选形成为环插入槽1311的轴向深度H2的两倍以下。
本实施例的销结合部1722可以从环主体部1721的中心Or偏心形成。换言之,销结合部1722形成在环主体部1721的内部,且从环主体部1721的中心以预先设定的间隔偏心的位置上沿轴向贯通形成。但是,销结合部1722也可以在面向止推板135的面上,向相反侧以预先设定的深度凹陷。
如上所述,销结合部1722作为使自转防止销171可旋转地结合的构件,销结合部1722的内径可以略大于自转防止销171的外径。由此,当环主体部1721在环插入槽1311进行回旋运动时,自转防止销171可以在销结合部1722沿周向滑动,从而约束回旋涡旋盘130的自转。
如上所述的本实施例的自转防止机构设置在前部壳体112和回旋涡旋盘130之间,换言之,设置在止推板135和回旋涡旋盘130之间的情况下,止推板135与回旋涡旋盘130沿轴向隔开。
即,本实施例的自转防止环172的轴向厚度H1大于供该自转防止环172插入的环插入槽1311的轴向深度H2。由此,即使自转防止环172插入到环插入槽1311,自转防止环172的一部分也向环插入槽1311的外部露出。
因此,自转防止环172形成一种止推轴承面,从而止推板135的后方面不与回旋端板部131的前方面接触,浮起自转防止环172凸出的高度。由此,通过该浮起的夹缝,油流入止推板135的后方面和回旋端板部131的前方面之间而形成油膜。由此,在压缩机运转时,能够抑制在止推板135的后方面与回旋端板部131的前方面之间发生的摩擦损失和/或烧粘现象。
另一方面,自转防止机构的另一实施例的情况如下。
即,虽然在上述的实施例中,自转防止环的环主体部形成为圆盘形状,但是根据情况,环主体部还可以形成有开槽部。
图9是切开示出自转防止环的另一实施例的立体图,图10是图9的俯视图,图11是图10的剖视图,图12是示出自转防止环的又一实施例的俯视图。
参照图9至图12,由于构成本实施例的涡旋式压缩机的自转防止机构170的自转防止销171和自转防止环172的基本构成及其作用效果与上述的实施例相同,因此针对此的具体的说明由上述的实施例的说明代替。
但是,在本实施例中,自转防止环172的内部还可以设置有开槽部1725。由此,能够通过减少自转防止环172的重量来减少包括该自转防止环172的旋转体的重量,从而能够提高压缩机和包括压缩机的燃气发动机热泵的效率。
例如,如图9和图10所示,自转防止环172包括环主体部1721和销结合部1722,在环主体部1721的内部形成有具有预先设定的面积的开槽部1725。
开槽部1725可以在不与销结合部1722重叠的位置偏心形成。换言之,由于销结合部1722从环主体部1721的中心Or偏向一侧形成,因此开槽部1725可以从环主体部1721的中心Or偏向销结合部1722的相反侧形成。
具体而言,本实施例的开槽部1725可以贯通环主体部1721的轴向两侧侧面形成。换言之,开槽部1725在环主体部1721以孔形状形成,而开槽部1725的外周面形成环主体部1721的内周面,开槽部1725的内周面形成后述的加强部1726的外周面。由此,能够最小限度地减少环主体部1721的重量。
如上所述,加强部1726作为与开槽部1725相接的部分,加强部1726的外周面形成开槽部1725的内周面。换言之,加强部1726可以在开槽部1725的一侧以包裹销结合部1722的状态形成。由此,可以在环主体部1721形成有开槽部1725的同时,确保销结合部1722的刚性。
另外,在此情况下,加强部1726的两端可以形成为曲面。由此,能够抑制由于加强部1726的两端,换言之,环主体部1721的边缘侧内周面与加强部1726连接的部分的应力集中而引起的损坏(crack)。
加强部1726的面积与开槽部1725的面积成反比。例如,加强部1726的面积增加则开槽部1725的面积减少。因此,在减少自转防止环172的重量的方面,尽可能减少加强部1726的面积是有利的。由此,加强部1726的面积可以优选小于等于开槽部1725的面积。
加强部1726的外周面(即开槽部的内周面)可以形成为曲面。例如,加强部1726的外周面可以形成为具有与销结合部1722的中心Op相同的中心的圆形曲面,而加强部1726的外径D1可以大于等于销结合部1722的内径D2的两倍且小于等于销结合部1722的内径D2的四倍。
如图10所示,在加强部1726的外径D1形成为销结合部1722的内径D2的大致两倍的情况下,开槽部1725的面积远大于加强部1726的面积。因此,能够大幅度减少自转防止环172的重量。
如图12所示,在加强部1726的外径D1形成为销结合部1722的内径D2的大致四倍的情况下,开槽部1725的面积略大于加强部1726的面积。换言之,加强部1726的径向宽度与图10的实施例相比有所增加。由此,能够有效地抑制销结合部1722(或加强部)受损。
另外,如图10和图12中的实施例,在环主体部1721形成有开槽部1725的情况下,该开槽部1725的内部空间可以形成一种储油空间。由此,形成实质轴向轴承面的自转防止环172和止推板135之间保留有一定量的油,从而能够提高在轴向轴承面的润滑效果。
另一方面,自转防止机构的又一实施例的情况如下。
即,在上述的实施例中,自转防止环的开槽部形成为孔形状,而根据情况,开槽部1725也可以形成为槽形状。
图13是切开示出自转防止环的又一实施例的立体图,图14A和图14B是分别示出图13的自转防止环的设置例的剖视图。
参照图13至图14B,由于构成本实施例的涡旋式压缩机的自转防止机构170的自转防止销171和自转防止环172的基本构成及其作用效果与上述的图9的实施例相同,因此针对此的具体的说明由上述的图9的实施例的说明代替。
然而,在本实施例中,自转防止环172的环主体部1721设置有开槽部1725,开槽部1725可以从环主体部1721的一侧面向另一侧面凹陷形成。
如图14A所示,本实施例的开槽部1725可以从止推板135的相反侧侧面,即环主体部1721的后方面朝面向止推板135的环主体部1721的前方面侧以预先设定的深度凹陷而形成。由此,如上述的图9的实施例,本实施例的自转防止环172在环主体部1721形成有开槽部1725,由此减少自转防止环172的重量,从而能够提高包括压缩机的燃气发动机热泵的效率。
另外,在本实施例中,随着开槽部1725形成为槽形状,开槽部1725的相反侧侧面形成一种滑动部1727。换言之,如本实施例,随着开槽部1725从环主体部1721的后方面向前方面侧凹陷,与止推板135相接的环主体部1721的前方面可以保持圆盘形状来形成滑动部1727。由此,自转防止环172在形成有开槽部1725的同时,该开槽部1725的相反侧也可以形成被堵住的滑动部1727,从而能够减少对止推板135的自转防止环172的面压。由此,能够在确保自转防止环172的可靠性的同时,更稳定地支撑回旋涡旋盘130。
另外,本实施例的开槽部1725虽然可以与上述的图9的实施例相同地形成,但是在本实施例中,如图14A的实施例的开槽部1725,开槽部1725的面积可以显著地大于加强部1726的面积。换言之,在本实施例中,在开槽部1725的相反侧侧面形成有滑动部1727,该滑动部1727与加强部1726连接。由此,滑动部1727实质上是从加强部1726延伸的形状,可以整体地增加加强部1726的刚性。由此,即使以最小限度地减少加强部1726的宽度,也能够稳定地保持销结合部1722。
与此相反,如图14B所示,虽然在环主体部1721以槽形状形成有开槽部1725,但是,也可以以与如图14A的实施例相反方向形成有开槽部1725。例如,开槽部1725也可以从环主体部1721的前方面向后方面侧凹陷形成。在此情况下,滑动部1727形成在环主体部1721的后方面,即与回旋涡旋盘130(环插入槽的内壁面)相接的面。
如上所述,在滑动部1727形成在环主体部1721的后方面的情况下,该环主体部1721的滑动部1727以插入在回旋涡旋盘130的环插入槽1311的状态与环插入槽1311的内壁面滑动接触。由此,能够通过抑制对回旋涡旋盘130的自转防止环172的面压的增加,从而在确保自转防止环172的可靠性的同时,能够提高对回旋涡旋盘130的支撑力。
另外,与图9的实施例相同,在本实施例中,随着开槽部1725形成在面向止推板135的环主体部1721的前方面,开槽部1725的内部空间可以形成一种储油空间。由此,形成实质轴向轴承面的自转防止环172和止推板135之间保留有一定量的油,从而能够提高在轴向轴承面的润滑效果。
另一方面,自转防止机构的又一实施例的情况如下。
即,虽然在上述的实施例中,自转防止销的一端固定在前部壳体,自转防止销的另一端可旋转地插入到自转防止环,但是根据情况,自转防止销可以与自转防止环形成为一体,从而可旋转地插入到前部壳体。
图15是切开示出自转防止机构的另一实施例的立体图,图16是图15的剖视图。
参照图15和图16,由于构成涡旋式压缩机的自转防止机构170的自转防止销171和自转防止环172的基本构成及其作用效果与上述的图6、图10、图12以及图13的实施例相同,因此针对此的具体的说明由上述的图6、图10、图12以及图13的实施例的说明代替。
但是,在本实施例中,自转防止销171可以通过插入到自转防止环172的销结合部1722而被固定,或者可以从销结合部1722延伸为一体。例如,在本实施例中,自转防止销171的一端可以插入到前部壳体112,自转防止销171的另一端可以压入到自转防止环172的环主体部1721中偏心的销结合部1722,或者与销结合部1722形成为一体。
在此情况下,在前部壳体112的涡旋盘支撑面1122b形成有销插入槽1122d,自转防止销171的一端可以可旋转地插入到销插入槽1122d。例如,与自转防止销171一样,销插入槽1122d形成为圆形槽,而销插入槽1122d的内径可以略大于自转防止销171的外径。由此,自转防止环172相对于设置在回旋涡旋盘130的环插入槽1311沿周向滑动,而自转防止销171相对于设置在前部壳体112的销插入槽1122d沿周向滑动。由此,受到驱动轴120的旋转力的回旋涡旋盘130的自转运动通过被自转防止销171和自转防止环172约束而进行回旋运动。
如上所述,在自转防止销171与自转防止环172形成为一体的情况下,在组装压缩机时,不需要单独组装自转防止销171和自转防止环172,可以减少相应的压缩机的组装工序。由此,与上述的实施例相比,可以降低制造费用。
另一方面,虽然在上述的实施例中,以油分离器161设置在外壳110的外部的例为中心进行说明,但是,同样也可以适用于油分离器161设置在外壳110的内部的情况。
另外,虽然在上述的实施例中,针对驱动源设置在外壳110的外部的所谓的开放型涡旋式压缩机进行说明,但是同样可以适用于构成驱动源的驱动马达设置在外壳110的内部的所谓的密闭型涡旋式压缩机。
另外,虽然在上述的实施例中,以前部壳体112和回旋涡旋盘130之间设置有止推板135的情况为例进行说明,但是同样可以适用于排除止推板的情况。
另外,虽然在上述的实施例中,以自转防止销171与前部壳体112结合,自转防止环172与回旋涡旋盘130结合的情况为例进行说明,但是同样可以适用于自转防止销171与回旋涡旋盘130结合,自转防止环172与前部壳体112结合的情况。

Claims (17)

1.一种涡旋式压缩机,其中,包括:
外壳;
固定涡旋盘,固定在所述外壳的内部;
回旋涡旋盘,与所述固定涡旋盘咬合进行回旋运动且在与所述固定涡旋盘之间形成压缩室;
涡旋盘支撑构件,设置在所述回旋涡旋盘的轴向一侧,在轴向上支撑所述回旋涡旋盘;
自转防止销,设置在所述回旋涡旋盘的一侧面和所述涡旋盘支撑构件的面向所述回旋涡旋盘的一侧面的一侧面中的任一侧面;
环插入槽,设置在所述回旋涡旋盘的一侧面和所述涡旋盘支撑构件的面向所述回旋涡旋盘的一侧面的一侧面中的另一侧面;以及
自转防止环,包括环主体部和销结合部,所述环主体部可旋转地插入到所述环插入槽,所述销结合部设置在所述环主体部的内部,所述自转防止销结合于所述销结合部;
所述环主体部的轴向厚度大于所述环插入槽的轴向深度。
2.根据权利要求1所述的涡旋式压缩机,其中,
所述环主体部的轴向厚度为所述环插入槽的轴向深度的两倍以下。
3.根据权利要求1所述的涡旋式压缩机,其中,
所述销结合部与所述环主体部的中心偏心设置。
4.根据权利要求1所述的涡旋式压缩机,其中,
所述销结合部贯通所述环主体部的轴向两侧侧面之间,或者从所述环主体部的一侧侧面凹陷预先设定的深度;
所述销结合部的内径大于所述自转防止销的外径。
5.根据权利要求4所述的涡旋式压缩机,其中,
所述自转防止销的一端固定结合于所述涡旋盘支撑构件,所述自转防止销的另一端可旋转地结合于所述销结合部。
6.根据权利要求1所述的涡旋式压缩机,其中,
所述自转防止销从所述销结合部延伸且与所述销结合部构成为一体,在所述涡旋盘支撑构件形成有供所述自转防止销可旋转地结合的销插入槽。
7.根据权利要求1所述的涡旋式压缩机,其中,
所述环主体部形成为除所述销结合部之外的部分被堵住的圆盘形状。
8.根据权利要求7所述的涡旋式压缩机,其中,
所述环主体部形成为整体的厚度相同。
9.根据权利要求1所述的涡旋式压缩机,其中,
在所述环主体部的内部中,在所述销结合部的一侧还形成有开槽部。
10.根据权利要求9所述的涡旋式压缩机,其中,
在所述环主体部中,在所述开槽部和所述销结合部之间以包围所述销结合部的方式形成有加强部。
11.根据权利要求10所述的涡旋式压缩机,其中,
所述加强部的面积小于等于所述开槽部的面积。
12.根据权利要求10所述的涡旋式压缩机,其中,
通过所述开槽部在径向上与所述销结合部隔开而形成所述加强部,
所述加强部的外周面形成为具有与所述销结合部相同的中心的曲面。
13.根据权利要求12所述的涡旋式压缩机,其中,
所述加强部的外径大于等于所述销结合部的内径的两倍且小于等于所述销结合部的内径的四倍。
14.根据权利要求9所述的涡旋式压缩机,其中,
所述开槽部贯通所述环主体部的轴向两侧侧面而形成,或者从所述环主体部的轴向一侧侧面凹陷形成。
15.根据权利要求1至14中任一项所述的涡旋式压缩机,其中,
在所述涡旋盘支撑构件的面向所述回旋涡旋盘的一侧面形成有供油槽,
所述供油槽形成为连接所述涡旋盘支撑构件的外周面和内周面之间。
16.根据权利要求15所述的涡旋式压缩机,其中,
在所述外壳的外部设置有从所述外壳吐出的制冷剂中分离油的油分离器,
设置有连接所述油分离器和所述外壳的内部的油回收管,
所述油回收管在径向上面向所述回旋涡旋盘和所述涡旋盘支撑构件之间的位置处与所述外壳的内部连接。
17.一种涡旋式压缩机,其中,包括:
外壳;
固定涡旋盘,固定在所述外壳的内部;
回旋涡旋盘,与所述固定涡旋盘咬合进行回旋运动且在与所述固定涡旋盘之间形成压缩室;
涡旋盘支撑构件,设置在所述回旋涡旋盘的轴向一侧,在轴向上支撑所述回旋涡旋盘;
自转防止销,设置在所述回旋涡旋盘的一侧面和所述涡旋盘支撑构件的面向所述回旋涡旋盘的一侧面的一侧面中的任一侧面;
环插入槽,设置在所述回旋涡旋盘的一侧面和所述涡旋盘支撑构件的面向所述回旋涡旋盘的一侧面的一侧面中的另一侧面;以及
自转防止环,包括环主体部和销结合部,所述环主体部可旋转地插入到所述环插入槽,所述销结合部设置在所述环主体部的内部,所述自转防止销结合于所述销结合部;
所述销结合部相对于所述环主体部的中心偏心形成。
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