CN219795659U - 涡轮压缩机以及包括其的制冷循环装置 - Google Patents

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Abstract

本实用新型的涡轮压缩机以及包括其的制冷循环装置可以包括:驱动马达,定子和转子设置于壳体的马达室;旋转轴,与所述转子结合并旋转;第一压缩部和第二压缩部,分别设置在所述旋转轴的两端;连接通路部,在所述第一压缩部的出口和所述第二压缩部的入口之间连接;流入通路部,贯穿所述壳体的一侧以与所述马达室的内部连通;以及流出通路部,贯穿所述壳体的另一侧以与所述马达室的内部连通。由此,通过向马达室供应冷却流体以使设置于马达室的气箔轴承迅速地驱动同时,即使在高速运转时也迅速地释放马达室中产生的热,从而能够提高涡轮压缩机以及包括其的制冷循环装置的效率。

Description

涡轮压缩机以及包括其的制冷循环装置
技术领域
本实用新型涉及涡轮压缩机以及包括其的制冷循环装置。
背景技术
通常,压缩机大致可以分为容积式压缩机和涡轮式压缩机。容积式压缩机是一种利用活塞或叶片来吸入并压缩流体后吐出的方式,例如往复式或旋转式等。相反,涡轮式压缩机是一种利用旋转要素来吸入并压缩流体后吐出的方式。
为了获得期望的吐出压力,容积式压缩机通过适当地调节吸入体积和吐出体积的比率来确定压缩比。因此,容积式压缩机在相对于容量使压缩机的整体尺寸小型化的方面受到限制。
涡轮压缩机与涡轮鼓风机(Turbo Blower)相似,但是与涡轮鼓风机相比,吐出压力高且流量小。这样的涡轮压缩机作为对连续流动的流体增加压力的压缩机,可以分为流体沿轴向流动的轴流式和流体沿径向流动的离心式。
另一方面,与往复式压缩机或旋转式压缩机等容积式压缩机不同地,在涡轮压缩机中,即便将旋转的叶轮的翼形状设计为最佳,也因加工性、量产性以及耐久性等多种因素而难以仅通过一次压缩来获得期望的高压力比。对此,已知一种通过轴向设置复数个叶轮来对流体多级压缩的多级式涡轮压缩机。
在已知的多级式涡轮压缩机中,复数个叶轮在转子的一侧设置于旋转轴,或者复数个叶轮隔着转子以彼此相对的方式设置于旋转轴的两端,并对流体进行多级压缩。为了便于说明,可以将前者分类为单侧式(one side type),将后者分类为两端式(both endtype)。
单侧式涡轮压缩机可以通过缩短连接复数个叶轮的配管或流体通路来抑制压缩机效率的降低。但是,在单侧式涡轮压缩机中,两侧叶轮的推力方向构成为彼此相同的方向,使得轴向晃动相应地增加,因此随着止推轴承的尺寸增大,压缩机的整体尺寸也可能变大。另外,在高速运转时,随着施加于驱动单元的负荷增加,该驱动单元可能发生过热。
在两端式涡轮压缩机中,两侧叶轮的推力方向构成彼此相反方向,从而能够在一定程度上抑制轴向晃动,因此通过减小止推轴承的尺寸来能够提高马达效率。但是,在两端式的情况下,为了连接复数个叶轮而需要复杂且长长的配管或流体通路,从而不仅使压缩机的结构变复杂,而且在一侧叶轮压缩的流体在经过长长的流路向另一侧叶轮移动的过程中,可能产生压力损失而使得压缩机效率降低。
专利文献1(美国授权专利US5857348 B,授权日:1999.01.12)公开了两端式涡轮压缩机的一例。在专利文献1中公开的两端式涡轮压缩机中,在旋转轴的一侧设置有构成一级压缩部(以下,第一压缩部)的第一叶轮,而在旋转轴的另一侧设置有构成二级压缩部(以下,第二压缩部)的第二叶轮,并且利用连通配管来连接第一压缩部的出口和第二压缩部的入口。
在如上所述的两端式涡轮压缩机中,径向轴承和轴向轴承以驱动单元为中心设置于旋转轴的两端侧或一端侧。在包括两端式涡轮压缩机的通常的涡轮压缩机中,迅速地释放随着高速(例如,40,000rpm以上)旋转而在驱动单元中产生的马达热和支撑旋转轴的轴承中的摩擦热,就压缩机效率方面而言是有利的。
专利文献2(美国授权专利US8931304 B2,授权日:2015.01.13)公开了一种两端式涡轮压缩机。在专利文献2中公开的两端式涡轮压缩机中公开了一种制冷剂流路,该制冷剂流路将在第一压缩部一级压缩的制冷剂引导至马达室,并且利用引导至马达室的被一级压缩的制冷剂来冷却驱动马达和轴承,然后使其吸入到第二压缩部。
在设置有如上所述的制冷剂流路的涡轮压缩机中,由于被一级压缩的高温的制冷剂通过驱动马达和轴承,因此在有效冷却马达热和摩擦热的方面存在局限。另外,由于在通过马达室的同时被预热的制冷剂吸入到第二压缩部,因此制冷剂的比容增加而产生体积损失,从而第二压缩部中的压缩效率可能降低。
另一方面,如上所述,在涡轮压缩机中,由于高速旋转,因此应用适合于高速旋转的箔式轴承。专利文献3(韩国公开专利第10-2004-0044115号,公开日:2004.06.15)中公开了空气箔式轴承(air foil bearing)的一例。在专利文献3中公开的空气箔式轴承中,在支撑复数个气箔的套筒设置有空气流入口并向旋转轴和气箔之间的间隙供应空气。
在如上所述的空气箔式轴承(或气箔轴承)中,空气流入口形成为与空气箔式轴承沿径向重叠,从而通过空气流入口供应的空气可以与复数个气箔(例如,波箔)中的一部分的气箔直接接触。由此,与空气直接接触的气箔和间接接触的气箔之间轴承高度变得不同,使得旋转轴和轴承之间的压力场(pressure field)发生变化,从而可能引发旋转轴的旋转不稳定性。
实用新型内容
实用新型所要解决的问题
本实用新型的目的在于,提供一种能够迅速地释放马达壳体中产生的热的涡轮压缩机以及包括其的制冷循环装置。
进一步,本实用新型的目的在于,提供一种通过将通过了冷凝器的制冷剂直接供应到马达壳体的内部来能够迅速地释放马达壳体中产生的热的涡轮压缩机以及包括其的制冷循环装置。
更进一步,本实用新型的目的在于,提供一种通过将通过了冷凝器的制冷剂直接供应到马达壳体的内部并使制冷剂在马达壳体的内部均匀地循环来能够提高马达壳体的冷却效果的涡轮压缩机以及包括其的制冷循环装置。
本实用新型的另一目的在于,提供一种能够使用气箔轴承来稳定地支撑高速旋转的旋转轴的涡轮压缩机以及包括其的制冷循环装置。
进一步,本实用新型的目的在于,提供一种应用气箔轴承并通过恒定地保持与旋转轴相对的气箔轴承的轴承高度来能够提高旋转轴的旋转稳定性的涡轮压缩机以及包括其的制冷循环装置。
更进一步,本实用新型的目的在于,提供一种应用气箔轴承并通过使作为工作流体的制冷剂以均匀的压力沿箔式轴承的周向供应来能够恒定地保持气箔轴承的轴承高度的涡轮压缩机以及包括其的制冷循环装置。
本实用新型的又一目的在于,提供一种能够根据负荷来使压缩机性能最佳化的涡轮压缩机以及包括其的制冷循环装置。
进一步,本实用新型的目的在于,提供一种向马达壳体供应制冷剂并利用通过了马达壳体的制冷剂来能够执行负荷跟踪运行(load follow operation)的涡轮压缩机以及包括其的制冷循环装置。
更进一步,本实用新型的目的在于,提供一种能够将通过了马达壳体的制冷剂向第一压缩部或第二压缩部选择性地供应的涡轮压缩机以及包括其的制冷循环装置。
解决问题的技术方案
为了实现本实用新型的目的,可以包括壳体、驱动马达、旋转轴、第一压缩部、第二压缩部、连接通路部、流入通路部以及流出通路部。所述壳体可以具有马达室。所述驱动马达可以包括定子和转子并固定在所述壳体的马达室。所述旋转轴可以与所述转子结合并以能够旋转的方式设置。所述第一压缩部和第二压缩部可以分别设置在所述旋转轴的两端。所述连接通路部可以设置为连接所述第一压缩部的出口和所述第二压缩部的入口之间。所述流入通路部可以设置为贯穿所述壳体的一侧与所述马达室的内部连通,将冷却流体引导至所述马达室的内部。所述流出通路部可以设置为贯穿所述壳体的另一侧与所述马达室的内部连通,将所述马达室的冷却流体向所述壳体的外部引导。由此,通过向马达室供应冷却流体以使设置于马达室的气箔轴承迅速地运转的同时,即使在高速运转时也迅速地释放马达室中产生的热,能够提高涡轮压缩机以及包括其的制冷循环装置的效率。
作为一例,所述马达室可以包括:第一空间,以所述驱动马达为基准设置于轴向一侧;以及第二空间,以所述驱动马达为基准设置于轴向另一侧。在所述第一空间可以设置有相对于所述旋转轴的轴向进行支撑的轴向轴承。所述流入通路部可以与所述第一空间连通。由此,能够在使轴向轴承迅速且均匀地运转的同时迅速地冷却该轴向轴承和旋转轴。
具体而言,所述轴向轴承设置在从所述旋转轴沿径向延伸的可动侧支撑部和固定于所述壳体并与所述可动侧支撑部的轴向两侧侧面相对的复数个固定侧支撑部之间。所述流入通路部至少一部分可以与复数个所述固定侧支撑部中位于所述可动侧支撑部和所述第一压缩部之间的固定侧支撑部沿径向重叠。由此,冷却流体迅速且均匀地供应到轴向轴承,从而能够在迅速且均匀地确保轴承力的同时迅速地冷却轴向轴承。
作为另一例,所述马达室可以包括:第一空间,以所述驱动马达为基准设置于轴向一侧,并与所述第一压缩部相对;以及第二空间,以所述驱动马达为基准设置于轴向另一侧,并与所述第二压缩部相对。所述第一空间和所述第二空间可以彼此连通。所述流出通路部可以与所述第二空间连通。由此,通过使冷却了轴向轴承的冷却流体可以在通过驱动马达后排出,能够冷却整个马达室。
具体而言,所述流入通路部可以包括:第一流入通路部,与所述第一空间连通;以及第二流入通路部,与所述第二空间连通。在所述第一空间可以设置有相对于所述旋转轴的轴向进行支撑的轴向支撑部。在所述轴向支撑部可以形成有使所述第一流入通路部与所述第一空间连通的制冷剂流入通路。由此,能够将流入到第一空间的制冷剂引导至期望的位置,同时制冷剂通过构成轴向轴承的构件,从而能够迅速地冷却轴向轴承。
作为又一例,在所述马达室可以设置有相对于所述旋转轴的轴向进行支撑的轴向支撑部。所述轴向支撑部可以包括镜板、第一分隔壁以及第二分隔壁。所述镜板可以从所述旋转轴沿径向延伸。所述第一分隔壁可以固定在所述壳体,并可以位于所述镜板和所述第一压缩部之间。所述第二分隔壁可以与所述第一分隔壁沿轴向隔开并固定在所述壳体,并且可以与所述镜板沿轴向重叠并位于所述镜板和所述驱动马达之间。在所述第一分隔壁可以设置有构成所述流入通路部的制冷剂流入通路。所述制冷剂流入通路的端部可以向所述第一分隔壁的与所述镜板相对的侧面开口。由此,构成冷却流体的制冷剂能够迅速地供应到轴向轴承。
具体而言,在所述镜板的一侧面和所述第一分隔壁之间以及所述镜板的另一侧面和所述第二分隔壁之间可以分别设置有轴向轴承。所述制冷剂流入通路的端部可以位于比所述轴向轴承沿径向更远离所述旋转轴的位置。由此,通过抑制制冷剂供应为与轴向轴承直接接触,能够使轴向轴承的轴承力均匀地形成。另外,即使在制冷剂流入通路为一个的情况下,制冷剂也可以均匀地供应到设置有轴向轴承的空间。
另外,在所述镜板的一侧面和所述第一分隔壁之间以及所述镜板的另一侧面和所述第二分隔壁之间可以分别设置有轴向轴承。所述制冷剂流入通路的端部可以位于比所述轴向轴承沿径向更靠近所述旋转轴的位置。由此,通过抑制制冷剂供应为与轴向轴承直接接触,能够使轴向轴承的轴承力均匀地形成。另外,由于可以增加设置有轴向轴承的气隙中的制冷剂的质量流量,因此能够在更迅速地确保轴承力的同时进一步提高冷却效果。这尤其在制冷剂流入通路为复数个的情况下可以更加有利。
具体而言,所述制冷剂流入通路可以包括第一流入通路和第二流入通路。所述第一流入通路可以向第一分隔壁的两侧轴向侧面中的与所述镜板相对的第二侧面开口。所述第二流入通路可以向所述第一分隔壁的两侧轴向侧面中的作为所述第二侧面的相反侧的第一侧面或内周面开口。由此,能够向轴向轴承以及径向轴承迅速且均匀地供应制冷剂。
另外,在所述旋转轴可以形成有沿径向贯穿的制冷剂通路。由此,制冷剂可以在设置有轴向轴承的气隙迅速且大范围地移动,从而能够在均匀地确保轴承力的同时提高冷却效果。
具体而言,所述制冷剂通路可以隔着所述镜板从轴向两侧中的至少任意一侧沿径向贯穿,所述制冷剂通路的截面积可以形成为大于或等于所述镜板的两侧侧面和与所述镜板的两侧侧面相对的分隔壁之间的间隔。由此,制冷剂顺畅地流入设置于镜板的轴向两侧的气隙,从而能够在更均匀地确保轴承力的同时进一步提高冷却效果。
而且,所述制冷剂通路可以包括:第一制冷剂通路,隔着所述镜板在轴向一侧沿径向贯穿;以及第二制冷剂通路,隔着所述镜板在轴向另一侧沿径向贯穿。所述第一制冷剂通路和所述第二制冷剂通路可以利用沿轴向延伸的第三制冷剂通路来彼此连通。由此,制冷剂顺畅地移动到设置于镜板的轴向两侧的气隙之间,从而能够在更均匀地确保轴承力的同时进一步提高冷却效果。
另外,在所述镜板可以形成有沿径向贯穿的第四制冷剂通路。由此,能够更有效地冷却镜板。
而且,在旋转轴的隔着所述镜板的轴向两侧中的至少任意一侧可以沿径向贯穿形成有第一制冷剂通路或第二制冷剂通路。所述第四制冷剂通路可以利用沿轴向延伸的第三制冷剂通路来与所述第一制冷剂通路或所述第二制冷剂通路连通,或者与所述第一制冷剂通路和所述第二制冷剂通路连通。由此,设置有轴向轴承的轴承容纳空间中的制冷剂更顺畅地移动,从而能够在更均匀地确保轴承力的同时进一步提高冷却效果。
作为又一例,在所述马达室可以设置有相对于所述旋转轴的轴向进行支撑的轴向支撑部。所述轴向支撑部可以包括镜板、第一轴承壳以及轴承支撑部。所述镜板可以从所述旋转轴沿径向延伸。所述第一轴承壳可以固定在所述壳体,并可以位于所述镜板和所述第一压缩部之间。所述轴承支撑部可以与所述第一轴承壳沿轴向隔开并固定在所述壳体,并且可以与所述镜板沿轴向重叠并位于所述镜板和所述驱动马达之间。所述第一轴承壳可以包括内壁部、第一侧壁部、第二侧壁部以及制冷剂容纳部。所述内壁部可以形成有第一轴孔以供所述旋转轴的一端部以能够旋转的方式插入。所述第一侧壁部可以从所述内壁部的外周面一侧沿径向延伸并形成为环形。所述第二侧壁部可以从所述内壁部的外周面另一侧沿径向延伸并形成为环形。所述制冷剂容纳部可以设置于所述第一侧壁部和所述第二侧壁部之间,所述制冷剂容纳部的与所述旋转轴相对的内周侧可以被所述内壁部密闭,所述制冷剂容纳部的与所述壳体的内周面相对的外周侧的至少一部分可以开口。所述流入通路部可以与所述制冷剂容纳部沿径向重叠。由此,制冷剂通过第一轴承壳的制冷剂容纳部大范围地扩散,从而能够迅速地冷却第一轴承壳。不仅如此,还能够通过容易地形成复数个制冷剂通路来降低制造费用,并且提高冷却效果。
具体而言,在所述内壁部的轴孔和所述旋转轴的外周面之间可以设置有第一径向轴承。在所述内壁部和所述第一侧壁部中的至少任一方可以贯穿形成有使所述制冷剂容纳部与所述马达室连通的制冷剂通路。所述制冷剂通路可以在比所述第一径向轴承沿轴向更靠近所述第一压缩部的位置向所述马达室开口。由此,通过降低制冷剂通路的出口高度,来增加制冷剂的质量流量,从而能够提高轴承力并提高冷却效果。
而且,在所述第一侧壁部的与所述第一压缩部沿轴向相对的外侧面可以形成有密封所述第一压缩部和所述第一侧壁部之间的第一吐出侧密封部。所述制冷剂通路可以在比所述第一吐出侧密封部更靠近所述旋转轴的位置开口,以与所述马达室连通。由此,制冷剂通路位于第一吐出侧密封部和第一径向轴承之间,从而能够使制冷剂顺畅地供应到第一径向轴承。
而且,所述制冷剂通路可以沿径向隔开预设的间隔形成有复数个。在所述第一侧壁部的与所述第一压缩部沿轴向相对的外侧面可以设置有将复数个所述制冷剂通路的开口端彼此连通的通路盖。在所述通路盖的与所述第一侧壁部相对的一侧面可以沿径向延伸形成有将复数个所述制冷剂通路彼此连通的通路连接槽。所述通路连接槽可以与所述内壁部的内周面连通。由此,通过向第一径向轴承的前方侧供应大量的制冷剂,能够在提高设置于第一轴承壳的第一径向轴承的轴承力的同时提高冷却效果。
更进一步,在所述通路盖的与所述第一压缩部相对的另一侧面可以形成有密封所述第一压缩部和所述第一侧壁部之间的第一吐出侧密封部。由此,通过抑制制冷剂从第一压缩部泄漏到马达室,能够提高压缩效率,并且能够在提高设置于马达室的轴承的轴承力的同时迅速地冷却该轴承和旋转轴。
另外,在所述第二侧壁部和所述镜板之间可以设置有第一轴向轴承。在所述内壁部和所述第二侧壁部中的至少任一方可以贯穿形成有使所述制冷剂容纳部与所述马达室连通的制冷剂通路。所述制冷剂通路可以在比所述第一轴向轴承沿径向更靠近所述旋转轴的外周面的位置开口。由此,通过增加供应到第一轴向轴承的制冷剂的质量流量,能够提高第一轴向轴承的轴承力并提高冷却效果。
另外,在所述内壁部和所述第二侧壁部中的至少任一方可以贯穿形成有使所述制冷剂容纳部与所述马达室连通的第一流入通路。在所述内壁部和所述第一侧壁部中的至少任一方可以贯穿形成有使所述制冷剂容纳部与所述马达室连通的第二流入通路。由此,作为工作流体的制冷剂位于第一径向轴承的轴向一侧,从而能够提高第一径向轴承的轴承力并提高冷却效果。
作为又一例,还可以包括第二轴承壳,其固定在所述壳体,并位于所述驱动马达和所述第二压缩部之间。在所述第二轴承壳可以形成有第二轴孔以供所述旋转轴的另一端部以能够旋转的方式插入,在所述第二轴承壳的与所述马达室相对的侧面可以形成有向所述第二轴孔贯穿的制冷剂通路。由此,即便第二压缩部和第二径向轴承之间被密封,作为工作流体的制冷剂也可以顺畅地供应到第二径向轴承,从而能够提高第二径向轴承的轴承力并提高冷却效果。
作为又一例,所述马达室中隔着所述驱动马达的轴向两侧可以分别为第一空间和第二空间。所述流入通路部可以包括:第一流入通路部,与所述第一空间连通;以及第二流入通路部,与所述第二空间连通。所述第一流入通路部和所述第二流入通路部可以在同一轴线上与所述马达室连通。由此,可以在将第一流入通路部和第二流入通路部容易地连接到壳体的同时,通过使制冷剂在马达室中长长地循环,来能够提高马达室的冷却效果。
而且,所述流出通路部可以位于离所述第一流入通路部或所述第二流入通路部沿周向最远的位置。由此,通过使制冷剂在马达室中长时间且长长地循环,能够进一步提高马达室的冷却效果。
而且,所述第一流入通路部的内径可以形成为大于或等于所述第二流入通路部的内径。由此,通过使较多的制冷剂供应到第一空间,来能够在使设置于第一空间的轴承更迅速地运转的同时迅速地冷却。
作为又一例,所述马达室中隔着所述驱动马达的轴向两侧可以分别为第一空间和第二空间。在所述第一空间可以设置有相对于所述旋转轴的轴向进行支撑的轴向支撑部。所述流出通路部可以与所述第二空间连通。由此,通过使流入到第一空间的制冷剂在第一空间顺畅地循环,来能够提高设置于第一空间的轴承的轴承力的同时,能够进一步提高对设置于第一空间的轴承和旋转轴的冷却效果。
而且,所述流出通路部可以包括第一连接通路、第二连接通路以及制冷剂控制阀。所述第一连接通路的一端可以与所述第二空间连通,而其另一端可以与所述连接通路部连通。所述第二连接通路的一端可以与所述连接通路部连通,而其另一端可以与所述第一压缩部的入口侧连通。所述制冷剂控制阀可以将通过了所述马达室的制冷剂的流动方向控制为朝所述第一连接通路侧或所述第二连接通路侧。由此,可以通过根据压缩机的运转模式将通过了马达室的制冷剂向第一压缩部或第二压缩部适当地引导,能够使压缩效率最佳化。
更进一步,所述制冷剂控制阀还可以包括根据预设的条件控制开闭方向的阀控制部。所述阀控制部可以在高负荷条件下使所述第二空间与所述第二压缩部的入口侧连通,在低负荷条件下使所述第二空间与所述第一压缩部的入口侧连通。由此,在高负荷条件下,可以通过降低向第二压缩部供应的制冷剂的焓来提高压缩效率,而在低负荷条件下,可以通过提高向第一压缩部供应的制冷剂温度来降低制冷力。
为了实现本实用新型的目的,可以包括:压缩机;冷凝器,与所述压缩机的吐出侧连接;膨胀器,与所述冷凝器的出口侧连接;以及蒸发器,其入口与所述膨胀器的出口侧连接,而其出口与所述压缩机的吸入侧连接。所述压缩机可以由前述的涡轮压缩机构成。由此,能够在应用气箔轴承的涡轮压缩机中迅速且均匀地确保各个轴承的轴承力,从而能够稳定地支撑旋转轴。与此同时,通过使涡轮压缩机根据制冷循环装置的运转条件适当地执行负荷跟踪运行,能够提高包括涡轮压缩机的制冷循环装置的效率。
具体而言,所述流入通路部可以连接所述冷凝器的出口和所述膨胀器的入口之间。由此,可以利用制冷循环装置的制冷剂来使涡轮压缩机以及包括其的制冷循环装置有效地运转并对其冷却。
附图说明
图1是示出包括本实施例的涡轮压缩机的制冷循环的系统图。
图2是将本实施例的涡轮压缩机分解并示出的立体图。
图3是将图2的涡轮压缩机组装并示出内部的立体图。
图4是示出图3的涡轮压缩机的内部的剖视图。
图5是放大示出图4中的第一压缩部的剖视图。
图6是放大示出图4中的第二压缩部的剖视图。
图7a和图7b是示出用于说明本实施例的涡轮压缩机的按运转模式的制冷剂流动的示意图。
图8是示出用于说明本实施例的涡轮压缩机的控制制冷剂的流动方向的过程的流程图。
图9是示出本实施例的制冷剂通路的一实施例的剖视图。
图10是图9的“Ⅴ-Ⅴ”线剖视图。
图11是示出本实施例的制冷剂通路的另一实施例的剖视图。
图12是图11的“Ⅵ-Ⅵ”线剖视图。
图13是示出本实施例的制冷剂通路的又一实施例的剖视图。
图14是图13的“Ⅶ-Ⅶ”线剖视图。
图15和图16是示出本实施例的制冷剂通路的又一实施例的剖视图。
图17是示出本实施例的制冷剂流入通路的另一实施例的剖视图。
图18是示出本实施例的制冷剂流入通路的另一实施例的剖视图。
图19是示出另一实施例的涡轮压缩机的内部的剖视图。
图20和图21是示出图19中的第一轴承壳的立体图和剖视图。
图22是示出图19中的制冷剂通路的一实施例的剖视图。
图23是示出图19中的第一轴承壳的另一实施例的分解立体图。
图24是将图23的第一轴承壳组装并示出的主视图。
图25是示出图24中的制冷剂的流动状态的剖视图。
图26是示出制冷剂通路的另一实施例的剖视图。
具体实施方式
以下,参照附图所示的一实施例,详细说明本实用新型的涡轮压缩机以及包括其的制冷循环装置。在本实施例中,以在旋转轴的两端设置有第一叶轮和第二叶轮,包括第一叶轮的第一压缩部的出口与包括第二叶轮的第二压缩部的入口连接的两端式且多级式的涡轮压缩机为例进行说明,但并不一定限于此。例如,后述的流入通路部也可以同样地适用于在旋转轴的一端设置有至少一个以上的叶轮的单侧式涡轮压缩机中。
另外,本实施例的涡轮压缩机以应用于向需求端供应冷水的冷却系统的例子为中心进行说明,但其应用范围并不一定局限于冷却系统。例如,本实施例的涡轮压缩机可以同样地适用于使用制冷剂的制冷循环系统中。
另外,在本实施例的涡轮压缩机中,将旋转轴的长度方向定义为轴向,将旋转轴的粗细方向定义为径向,在轴向线上,将各个叶轮(或压缩部)的吸入侧定义为前方,将各个叶轮的吐出侧定义为后方侧,将前方侧面定义为第一侧面,将后方侧面定义为第二侧面并进行说明。
图1是示出包括本实施例的涡轮压缩机的制冷循环的系统图。
参照图1,应用本实施例的涡轮压缩机的制冷循环装置构成为,由压缩机10、冷凝器20、膨胀器30、蒸发器40形成闭环。即,在压缩机10的吐出侧依次连接有冷凝器20、膨胀器30、蒸发器40,而在压缩机10的吸入侧连接有蒸发器40的出口。由此,将会反复执行如下的一系列过程:在压缩机10中压缩的制冷剂向冷凝器20侧吐出,该制冷剂依次经过膨胀器30和蒸发器40并重新被吸入到压缩机10。
图2是将本实施例的涡轮压缩机分解并示出的立体图,图3是将图2的涡轮压缩机组装并示出内部的立体图,图4是示出图3的涡轮压缩机的内部的剖视图,图5是放大示出图4中的第一压缩部的剖视图,图6是放大示出图4中的第二压缩部的剖视图。
参照这些附图,本实施例的涡轮压缩机10包括壳体110、构成驱动马达的电动部120、旋转轴130、轴承部140、第一压缩部(一级压缩部)150、第二压缩部(二级压缩部)160以及制冷剂通路部170。
参照图2至图6,本实施例的壳体110形成涡轮压缩机10的外观,其包括马达壳体111、第一叶轮壳体112以及第二叶轮壳体113。
马达壳体111可以形成为轴向两端开口的圆筒形态。需要说明的是,马达壳体111的两端可以分别形成有沿径向延伸的第一凸缘部1111和第二凸缘部1112,以与后述的第一叶轮壳体112和第二叶轮壳体113紧固,在第一凸缘部1111和第二凸缘部1112之间可以形成有由马达壳体111的中央侧外周面凹陷形成的凹陷部1113。由此,马达壳体111的两端较厚地形成,从而能够确保紧固强度,相反地,其中央侧较薄地形成,从而能够迅速地释放电动部120中产生的马达热。
第一凸缘部1111可以形成为环形,在其内部可以形成有供后述的第一轴承壳142的一部分插入的轴承壳安置槽1111a,在轴承壳安置槽1111a的内周面可以形成有沿径向呈阶梯状的轴承壳安置面1111b。后述的轴承支撑部1115可以从轴承壳安置面1111b的一侧沿径向延伸而形成。稍后对轴承支撑部1115再进行说明。
轴承壳安置槽1111a的深度可以形成为与第一轴承壳142的厚度大致的相同或者比第一轴承壳142的厚度稍浅。由此,安置于轴承壳安置面1111b的第一轴承壳142的第一侧面142a侧的一部分可以插入到后述的第一叶轮壳体112中设置的轴承壳容纳槽112a而被径向支撑。
第二凸缘部1112可以整体上以定子121为中心与第一凸缘部1111相似地形成。需要说明的是,后述的第二轴承壳146的第二侧面146b可以紧贴紧固于第二凸缘部1112的端部表面。
在马达壳体111的内部形成有马达室1114。后述的定子121以热压配合方式压入到马达室1114的中央。由此,马达室1114可以以后述的定子121为基准分隔为作为第一压缩部150侧的第一空间(first chamber)1114a和作为第二压缩部160侧的第二空间(secondchamber)1114b。
第一空间1114a可以朝第一压缩部150开口且被第一叶轮壳体112,准确而言被第一轴承壳142密封,第二空间1114b可以朝第二压缩部160开口且被第二叶轮壳体113,准确而言被第二轴承壳146密封。第一空间1114a和第二空间1114b通过构成电动部120的定子121的定子铁芯1211和定子线圈1212之间的气隙或定子121和转子122之间的气隙来实质上彼此连通。由此,马达室1114的制冷剂可以根据压力差来在两侧空间1114a、1114b之间顺畅地移动。
在第一空间1114a的中间可以形成有构成后述的第一轴承部141的一部分的轴承支撑部1115。由此,第一空间1114a可以以轴承支撑部1115为中心分为马达容纳空间1114a1和轴承容纳空间1114a2。
参照图4和图5,轴承支撑部1115可以从构成第一空间1114a的马达壳体111的内周面朝旋转轴130径向延伸。但是,轴承支撑部1115也可以压入到马达壳体111的内周面,或者可以利用螺栓等紧固构件(未标注附图标记)来紧固。本实施例的轴承支撑部1115示出为从马达壳体111的内周面一体地延伸的例子。
由于轴承支撑部1115形成于第一空间1114a,因此定子121可以从马达壳体111的第二凸缘部(第二端)1112朝第一凸缘部(第一端)1111的方向压入。由此,在构成第一空间1114a的末端的马达壳体111的内周面可以形成有定子固定凸起(未标注附图标记)以限制定子121的压入深度。
虽未图示,但是在轴承支撑部1115形成于第二空间1114b的情况下,定子121也可以从第一凸缘部1111朝第二凸缘部1112的方向压入,在此情况下,定子固定凸起(未图示)可以形成在构成第二空间1114b的末端的马达壳体111的内周面。
另外,虽未图示,但是在后组装轴承支撑部1115的情况下,可以从两侧中的任意方向压入定子121。在此情况下,还可以利用轴承支撑部1115来固定定子121。
轴承支撑部1115可以形成为呈环形的圆盘形状。例如,在轴承支撑部1115的中心可以形成有贯穿轴向两侧侧面1115a、1115b的第一贯通孔1115c。在第一贯通孔1115c设置有后述的第一径向轴承143,所述第一径向轴承143可以径向支撑旋转轴130的第一压缩部侧端部。
第一贯通孔1115c的内径形成为可供旋转轴130贯穿。例如,第一贯通孔1115c形成为大于后述的第一叶轮轴部132的外径且小于后述的镜板(thrust runner)1324的外径。由此,在组装旋转轴130时,第一叶轮轴部132从马达壳体111的第一凸缘部1111朝第二凸缘部1112沿轴向插入到轴承支撑部1115的第一贯通孔1115c后,镜板1324的第二侧面1324b被轴承支撑部1115的与所述第二侧面1324b轴向相对的第一侧面1115a轴向支撑而形成后述的第二轴向轴承1442。稍后,对其在轴承部中再进行说明。
轴承支撑部1115可以在构成该轴承支撑部1115的内周面的第一贯通孔1115c和构成马达壳体111的内周面的根端之间形成贯穿轴向两侧侧面的制冷剂通孔1115d。制冷剂通孔1115d可以沿周向形成有复数个。由此,马达容纳空间1114a1和轴承容纳空间1114a2可以通过这些第一贯通孔1115c和制冷剂通孔1115d来彼此连通。
轴承容纳空间1114a2可以以轴承支撑部1115为中心形成在定子121的相反侧。轴承容纳空间1114a2可以由前述的第一凸缘部1111的内部空间,即轴承壳安置槽1111a的内周面、轴承支撑部1115的第一侧面1115a以及后述的第一叶轮壳体112形成。
除了轴承支撑部1115的第一贯通孔1115c、制冷剂通孔1115d以及后述的第一轴承壳142的第一轴孔142c之外,轴承容纳空间1114a2可以整体上形成为密封的空间。需要说明的是,在本实施例中,可以形成有后述的第一流入通路部1711,以向轴承容纳空间1114a2供应通过了冷凝器20的液体制冷剂。
第一流入通路部1711可以通过第一制冷剂流入管1712来与冷凝器20的出口侧连接。由此,通过了冷凝器20的液体制冷剂可以流入到构成第一空间1114a的一部分的轴承容纳空间1114a2,并且该液体制冷剂可以流入到设置于第一轴承壳142的内周面的第一径向轴承143、设置于第一轴承壳142的第二侧面142b的第一轴向轴承1441以及设置于轴承支撑部1115的第一侧面1115a的第二轴向轴承1442。由此,作为工作流体的液体制冷剂支撑构成第一轴承部141的各个轴承143、1441、1442并确保对旋转轴130的第一压缩部侧端部的轴承力,同时冷却构成第一轴承部141的各个轴承143、1441、1442和与其相对的旋转轴130。稍后,对第一径向轴承143、第一轴向轴承1441以及第二轴向轴承1442再进行说明。
另一方面,如上所述,第二空间1114b实质上与第一空间1114a连通。需要说明的是,在构成第二空间1114b的马达壳体111可以连接有后述的第二制冷剂流入管1716。第二制冷剂流入管1716可以与第一制冷剂流入管1712同样地与冷凝器20的出口侧连接。由此,通过了冷凝器20的液体制冷剂的一部分可以流入到第二空间1114b,并且该液体制冷剂可以流入到与第二空间1114b连通的第二径向轴承147。由此,作为工作流体的液体制冷剂支撑构成第二径向轴承147的波箔并确保对旋转轴的第二端部的轴承力,同时冷却第二径向轴承147和与其相对的旋转轴。稍后,对第二径向轴承147再进行说明。
参照图2至图5,第一叶轮壳体112中面向马达壳体111的第二侧面与该马达壳体111的第一凸缘部1111紧贴并螺栓紧固,第一叶轮壳体112可以形成为大致圆盘形状。
在第一叶轮壳体112的第二侧面和马达壳体111的与所述第二侧面相对的第一凸缘部1111之间可以设置有垫圈或O型环等第一密封构件181,可以紧密地密封马达壳体111的第一空间1114a、准确而言轴承容纳空间1114a2。
例如,在第一叶轮壳体112的第二侧面形成有比后述的第一蜗部(volute)1124的外径更大的轴承壳容纳槽112a,环形的第一壳体紧固面112b可以从轴承壳容纳槽112a呈阶梯状地形成于轴承壳容纳槽112a的外部。第一壳体紧固面112b可以隔着第一密封构件181与马达壳体111的第一凸缘部1111紧贴并螺栓紧固。
本实施例的第一叶轮壳体112包括第一吸入口1121、第一叶轮容纳部1122、第一扩散部1123、第一蜗部1124以及第一吐出口1125。
第一吸入口1121可以从第一叶轮壳体112的中心部朝贯穿轴向两侧侧面的方向形成。例如,第一吸入口1121可以从第一叶轮壳体112的前方面(第一侧面)开口并沿轴向延伸。第一吸入口1121可以形成为与制冷剂吸入管115连接的入口端较宽且与第一叶轮容纳部1122连接的出口端较窄的截头圆锥形状。由此,能够增加通过第一吸入口1121吸入的制冷剂的流量和流速。
第一叶轮容纳部1122从第一吸入口1121的出口端向第一叶轮151的外周面延伸,第一叶轮151可以以能够旋转的方式插入到第一叶轮容纳部1122的内部。由此,可以将第一叶轮容纳部1122定义为第一固定侧护罩,并且第一叶轮容纳部1122的内周面可以沿第一叶轮151的外侧面的形状弯曲形成。
第一叶轮容纳部1122可以形成为其内周面从第一叶轮151的外侧面隔开尽可能最小程度的气隙。由此,可以通过抑制经由第一吸入口1121吸入的制冷剂从第一叶轮151的外部,即第一叶轮容纳部1122的内周面和第一叶轮151的外周面之间泄漏,能够减少制冷剂的吸入损失。
在第一叶轮容纳部1122的内周面可以形成有第一吸入侧密封部155或第一吸入侧密封部155的一部分。由此,能够进一步有效地抑制制冷剂从第一叶轮容纳部1122的内周面和第一叶轮151的外周面之间泄漏。
例如,在第一叶轮容纳部1122的内周面可以形成有第一外侧密封部1551。第一外侧密封部1551可以在第一叶轮容纳部1122的内周面构成为沿轴向连续地凹凸的一种迷宫式密封(labyrinth seal)。第一外侧密封部1551可以构成为一个或两个以上的凹凸的环形槽或环形凸起。包括第一外侧密封部1551的第一吸入侧密封部155将形成轴向密封部。
第一吸入侧密封部155可以仅由前述的第一外侧密封部1551形成,或者,也可以在第一叶轮151的与第一外侧密封部1551径向相对的外侧面设置第一内侧密封部1552,并由第一外侧密封部1551和第一内侧密封部1552的组合形成。
在第一吸入侧密封部155由第一外侧密封部1551和第一内侧密封部1552的组合构成的情况下,两侧密封部1551、1552可以彼此对称地形成,以使第一外侧密封部1551的凸起向第一内侧密封部1552的槽插入预设的深度,并且使第一内侧密封部1552的凸起向第一外侧密封部1551的槽插入预设的深度。由此,第一吸入侧密封部155的密封长度又窄又长地形成,因此能够抑制制冷剂从第一叶轮容纳部1122的内周面和第一叶轮151的外周面之间泄漏。
需要说明的是,在第一外侧密封部1551和第一内侧密封部1552彼此啮合形成的情况下,两侧密封部1551、1552的凸起和槽可以沿轴向彼此重叠。于是,在将第一叶轮壳体112沿轴向推入组装到马达壳体111时,一方密封部的凸起卡在另一方密封部的槽壁面,因此无法将第一叶轮壳体112组装到马达壳体111。
因此,在构成第一吸入侧密封部155的第一外侧密封部1551和第一内侧密封部1552彼此啮合而形成迷宫式密封的情况下,可以通过使第一叶轮壳体112分离为左右两侧壳体来组装。
例如,第一叶轮壳体112可以由第一左侧壳体和第一右侧壳体构成,并且第一左侧壳体和第一右侧壳体可以隔着第一叶轮151从第一叶轮151的两侧相接并紧固。然后,可以将第一叶轮壳体112螺栓紧固于马达壳体111的第一凸缘部1111。由此,通过在第一叶轮壳体112多段形成外侧密封部且在第一叶轮151多段形成内侧密封部并使其彼此啮合组合,能够提高第一叶轮壳体112的内周面和第一叶轮151的外周面之间的密封效果。由此,通过抑制经由第一吸入口向第一叶轮吸入的制冷剂从第一叶轮壳体112的内周面和第一叶轮151的外周面之间泄漏,能够提高压缩机性能。
第一扩散部1123可以从第一叶轮容纳部1122的下游侧末端延伸。例如,第一扩散部1123可以形成为第一轴承壳142的第一侧面142a和第一叶轮壳体112的与所述第一侧面142a相对的第二侧面(未标注附图标记)之间的空间。
第一扩散部1123可以包括从第一轴承壳142的第一侧面142a沿周向隔开预设的间隔凸出的螺旋状凸起,或者也可以仅形成为第一轴承壳142和与其相对的第一叶轮壳体112之间的空间而不包括前述的螺旋状凸起。通过第一扩散部1123的制冷剂在离心力的作用下越接近第一蜗部1124其压力越变高。
第一蜗部1124可以形成为与第一扩散部1123的下游侧连接。例如,第一蜗部1124可以在第一叶轮壳体112的轴向背面凹陷而形成。第一蜗部1124可以形成为环形状以包围第一扩散部1123的外周侧,并且可以形成为其截面积越接近后述的第一吐出口1125越增加。
第一吐出口1125可以从第一蜗部1124的周向中间向第一叶轮壳体112的外侧面贯穿而形成。由此,第一吐出口1125的入口端可以与第一蜗部1124连接,而其出口端可以通过后述的制冷剂连接管116来与第二叶轮壳体113的第二吸入口连接。
参照图4和图6,第二叶轮壳体113中面向马达壳体111的第二侧面与马达壳体111的第二凸缘部1112紧贴,第一叶轮壳体112插入紧固于马达壳体111的内部,而第二叶轮壳体113可以紧贴紧固于马达壳体111的端部表面。由此,第二叶轮壳体113的外径可以形成为大于马达壳体111的内径。
第二叶轮壳体113可以与第一叶轮壳体112大致相似地形成。例如,本实施例的第二叶轮壳体113可以包括第二吸入口1131、第二叶轮容纳部1132、第二扩散部1133、第二蜗部1134以及第二吐出口1135。第二吸入口1131可以与第一吸入口1121大致相同地形成,第二叶轮容纳部1132可以与第一叶轮容纳部(可以定义为第二固定侧护罩)1122大致相同地形成,第二扩散部1133可以与第一扩散部1123大致相同地形成,第二蜗部1134可以与第一蜗部1124大致相同地形成,第二吐出口1135可以与第一吐出口1125大致相同地形成。因此,用对第一叶轮壳体112的说明来代替对第二叶轮壳体113的说明。
参照图2至图4,本实施例的电动部120包括定子121和转子122。
定子121包括:定子铁芯1211,压入固定于马达壳体111;以及定子线圈1212,缠绕在定子铁芯1211。
定子铁芯1211形成为圆筒形状,定子铁芯1211的轴向一端可以被设置于马达壳体111的内周面的定子固定凸起(未标注附图标记)轴向支撑。在定子铁芯1211的内周面沿周向形成有复数个齿(teeth),复数个所述齿隔着狭缝沿径向凸出。
定子线圈1212利用狭缝来缠绕在各个齿。由此,在狭缝中的两侧定子线圈1212之间形成周向间隔,该周向间隔形成为将马达壳体111的第一空间1114a和第二空间1114b彼此连通的制冷剂通路。
转子122在定子121的内部以能够旋转的方式与定子121的内周面隔开配置。转子122包括转子铁芯1221和永磁铁1222,转子铁芯1221可以与旋转轴130结合或被省略。在省略转子铁芯1221的情况下,永磁铁1222可以附着于旋转轴130的外周面,或者安装于旋转轴130的内部。在本实施例中示出了永磁铁1222插入到旋转轴130的内部而使得旋转轴的一部分构成为转子铁芯1221的例子。
参照图3和图4,本实施例的旋转轴130包括驱动轴部131、第一叶轮轴部132以及第二叶轮轴部133。
驱动轴部131形成为圆筒形状,并以能够旋转的方式插入于定子121的内部。例如,驱动轴部131的长度可以形成为大于或等于定子121的轴向长度,驱动轴部131的轴向中心和定子121的轴向中心可以以沿径向位于同一条线上的方式结合。
在驱动轴部131的内部形成有磁铁容纳部1311,构成转子122的永磁铁1222插入到磁铁容纳部1311。由此,驱动轴部131可以在构成旋转轴130的一部分的同时与永磁铁1222一起构成转子122的一部分。
磁铁容纳部1311可以与永磁铁1222的外周面形状大致相同,磁铁容纳部1311的内径可以与永磁铁1222的外径大致相同。由此,插入于磁铁容纳部1311的永磁铁1222可以在该磁铁容纳部1311尽可能保持其位置。
在驱动轴部131的内部,即磁铁容纳部1311的内周面可以呈阶梯状地形成有轴向支撑永磁铁1222的一端的磁铁固定凸起1311a。由此,在组装永磁铁1222时,该永磁铁1222不仅可以容易地位于定子的中心,而且即便旋转轴130高速旋转,永磁铁1222也可以在定子的中心稳定地保持其位置。
虽未图示,在磁铁容纳部1311的内周面和永磁铁1222的与所述磁铁容纳部1311的内周面相对的外周面之间还可以形成有至少一个以上的磁铁约束部(未图示)。磁铁约束部可以形成为在磁铁容纳部1311的内周面和永磁铁1222的外周面彼此对应。例如,磁铁约束部可以形成为半月形形状,或者可以形成为沿轴向延伸的约束凸起和约束槽。
第一叶轮轴部132包括第一轴固定部1321、第一叶轮固定部1322、第一轴承面部1323以及镜板1324。
第一轴固定部1321从第一轴承面部1323朝第二叶轮轴部133沿轴向延伸,并且小于第一轴承面部1323的外径。由此,第一轴固定部1321可以插入固定于驱动轴部131的第一压缩部侧的端部(以下,第一端部)。例如,第一轴固定部1321可以在压入于驱动轴部131的第一端部的状态下焊接结合。虽未图示,在第一叶轮轴部132的第一轴固定部1321和驱动轴部131的第一端部之间还可以形成有呈半月形或凸起和槽(或狭缝)的旋转防止部(未标注附图标记)。
第一叶轮固定部1322从第一轴承面部1323朝作为第一轴固定部1321的相反侧的第一叶轮151轴向延伸。第一叶轮固定部1322可以形成为小于第一轴承面部1323的外径以及第一轴固定部1321的外径,并且可以插入结合于后述的第一叶轮151的第一毂1511。
第一叶轮固定部1322可以形成为角形或半月形状。由此,可以在第一叶轮固定部1322插入于第一叶轮151的状态下将电动部120的旋转力没有滑动地传递。
第一轴承面部1323可以在第一轴固定部1321和第一叶轮固定部1322之间形成为圆棒或圆筒形状。第一轴承面部1323是插入到后述的第一径向轴承143而被径向支撑的部分,第一轴承面部1323的外周面可以以光滑管形状光滑地形成,以免产生相对于第一径向轴承143的旋转阻力。
参照图3至图5,镜板1324可以在第一轴固定部1321和第一叶轮固定部1322之间,换言之第一轴承面部1323的外周面以凸缘形状延伸而形成为圆盘形状。
镜板1324可以设置于轴承支撑部1115和第一轴承壳142之间,并且可以在轴承支撑部1115和第一轴承壳142之间被两侧轴向支撑。换言之,镜板1324可以形成轴向可动侧支撑部(可动侧支撑部),轴承支撑部1115和第一轴承壳142可以分别形成轴向固定侧支撑部(固定侧支撑部)。由此,旋转轴130可以与结合于该旋转轴130的两端的第一叶轮151和第二叶轮161一起被两侧轴向支撑。
其中,构成固定侧支撑部的轴承支撑部1115和第一轴承壳142隔着镜板1324形成轴承容纳空间1114a2,因此可以分别将第一轴承壳142定义为第一分隔壁,将轴承支撑部1115定义为第二分隔壁。
镜板1324可以形成为其外周面与轴承容纳空间1114a2的内周面隔开。镜板1324的外径可以形成为小于轴承容纳空间1114a2的内径,在镜板1324的外周面和轴承容纳空间1114a2的内周面之间可以形成有沿径向隔开预设的间隔的第一气隙G1。
第一气隙G1可以与设置有后述的第一轴向轴承1441的第二气隙G2和设置有后述的第二轴向轴承1442的第三气隙G3连通。换言之,在镜板1324的第一侧面1324a和第一轴承壳142的与所述第一侧面1324a相对的第二侧面142b之间构成的第二气隙G2的外周侧可以与第一气隙G1的内周侧连通,在镜板1324的第二侧面1324b和轴承支撑部1115的与所述第二侧面1324b相对的第一侧面1115a之间构成的第三气隙G3的外周侧可以与第一气隙G1的内周侧连通。
由此,制冷剂可以通过后述的第一制冷剂流入口1713流入到构成轴承容纳空间1114a2的第一气隙G1,该制冷剂可以在第一气隙G1沿周向移动的同时向第二气隙G2和第三气隙G3流入。该制冷剂在从第二气隙G2和第三气隙G3的外周侧向内周侧移动的同时沿径向供应到第一轴向轴承1441和第二轴向轴承1442,从而第一轴向轴承1441和第二轴向轴承1442分别可以保持均匀的轴承力。
第二气隙G2的内周侧可以与构成第四气隙G4的第一轴承壳142的第一轴孔142c连通,第三气隙G3的内周侧可以与轴承支撑部1115的第一贯通孔1115c连通。由此,从第二气隙G2的外周侧向内周侧移动的制冷剂流入到第一轴孔142c,该制冷剂从设置于第一轴孔142c的第一径向轴承143的一端供应到另一端,从而第一径向轴承143可以保持均匀的轴承力。
另一方面,从第三气隙G3的外周侧向内周侧移动的制冷剂通过第一贯通孔1115c向马达容纳空间1114a1移动。
虽未图示,第一轴向轴承1441也可以设置于镜板1324的第一侧面1324a,第二轴向轴承1442也可以设置于镜板1324的第二侧面1324b。在此情况下,通过使第一轴向轴承1441和第二轴向轴承1442均设置在旋转轴130上,能够使第一轴向轴承1441和第二轴向轴承1442的设置和组装变得容易。稍后,对第一轴向轴承1441和第二轴向轴承1442再进行说明。
参照图4,第二叶轮轴部133可以插入固定于驱动轴部131的第二压缩部侧的端部(以下,第二端部)。例如,第二叶轮轴部133可以与第一叶轮轴部132同样地在压入于驱动轴部131的第二端部的状态下焊接结合。
第二叶轮轴部133和第一叶轮轴部132可以以驱动轴部131为中心对称地形成,并且由于在第二轴承部145不设置轴向轴承,因此可以排除镜板1324。即,第二叶轮轴部133可以包括第二轴固定部1331、第二叶轮固定部1332以及第二轴承面部1333。需要说明的是,根据情况,也可以在第二轴承部145设置轴向轴承,并且在第二叶轮轴部133设置镜板1324。
本实施例的轴承部140包括第一轴承部141和第二轴承部145。第一轴承部141可以设置在电动部(或驱动马达)120和第一压缩部150之间,第二轴承部145可以设置在电动部(或驱动马达)120和第二压缩部160之间。
参照图4和图5,第一轴承部141包括第一轴承壳142、第一径向轴承143、第一轴向轴承1441以及第二轴向轴承1442。第一径向轴承143位于第一轴承壳142的内周面,第一轴向轴承1441位于第一轴承壳142的第二侧面142b,第二轴向轴承1442位于轴承支撑部1115的第一侧面1115a。
第一轴承壳142可以在轴承支撑部1115和第一叶轮壳体112之间螺栓紧固于马达壳体111。例如,第一轴承壳142可以插入到马达壳体111的轴承壳安置槽1111a,第一轴承壳142的作为第一压缩部的相反侧侧面的第二侧面142b可以以与轴承壳安置面1111b紧贴的状态利用螺栓来紧固。
但是,根据情况,也可以使第一轴承壳142的两侧侧面分别与马达壳体111的轴承壳安置面1111b和第一叶轮壳体112的叶轮壳容纳槽紧贴固定,而排除紧固螺栓。在此情况下,由于排除用于紧固第一轴承壳142的额外的紧固构件,因此能够以低费用容易地组装第一轴承壳142。
第一轴承壳142可以形成为其内周面和外周面分别被封堵的环形。例如,第一轴承壳142可以具有预设的轴向长度,并且其中心可以由第一轴孔142c沿轴向贯穿。由此,构成旋转轴130的第一叶轮轴部132的前方端可以经由第一轴承壳142的第一轴孔142c结合于后述的第一叶轮151。
第一轴孔142c与构成第一叶轮轴部132的外周面的第一轴承面部1323隔开预设的间隔而形成第四气隙G4,在第四气隙G4可以设置有第一径向轴承143。由此,构成旋转轴130的第一叶轮轴部132可以被第一径向轴承143径向支撑。
在第一轴承壳142的与第一叶轮151相对的第一侧面142a可以设置有构成第一吐出侧密封部156的一部分的前方侧密封部1561。前方侧密封部1561可以沿径向构成为至少一个以上凹凸的环形迷宫式密封(labyrinth seal)。由此,包括前方侧密封部1561的第一吐出侧密封部156将形成径向密封部。
在此情况下,第一吐出侧密封部156可以仅由前方侧密封部1561形成,或者也可以由前方侧密封部1561和后方侧密封部1562的组合来形成,该后方侧密封部1562设置在第一叶轮151的与前方侧密封部1561沿轴向相对的后方面。
例如,在第一吐出侧密封部156由前方侧密封部1561和后方侧密封部1562的组合构成的情况下,两侧密封部1561、1562可以彼此对称地形成,以使前方侧密封部1561的凸起向后方侧密封部1562的槽插入预设的深度,并且使后方侧密封部1562的凸起向前方侧密封部1561的槽插入预设的深度。由此,第一吐出侧密封部156的密封长度又窄又长地形成,从而能够抑制制冷剂通过第一轴承壳142的前方面和第一叶轮151的后方面之间的间隔泄漏到马达室1114。
包括前方侧密封部1561的第一吐出侧密封部156可以形成在与第一叶轮151轴向重叠的位置。由此,通过最大限度地减少经由第一叶轮151通过第一扩散部1123的制冷剂从第一叶轮151的后方面(第二侧面)和第一轴承壳142的前方面(第一侧面)之间的缝隙泄漏,能够提高压缩效率。
需要说明的是,在此情况下,作为工作流体的制冷剂可能不会充分地供应到后述的第一径向轴承143、第一轴向轴承1441以及第二轴向轴承1442,从而可能导致各个轴承的轴承力形成延迟或各个轴承发生过热。因此,如本实施例所示,可以对第一径向轴承143、第一轴向轴承1441以及第二轴向轴承1442单独形成后述的制冷剂流路,以向各个轴承供应制冷剂。由此,通过减少第一压缩部150中的制冷剂泄漏,能够在提高压缩效率的同时提高这些轴承143、1441、1442的可靠性并抑制发生过热。稍后,对此再进行说明。
在第一轴承壳142的第一轴孔142c的内周面可以设置有后述的第一径向轴承143,在第一轴承壳142的与镜板1324相对的第二侧面142b可以设置有第一轴向轴承1441。
虽未图示,第一径向轴承143也可以设置于旋转轴130的外周面(第一轴承面部),第一轴向轴承1441也可以设置于镜板1324的第一侧面1324a。
第一径向轴承143可以由气箔轴承构成。例如,第一径向轴承143可以由凹凸形状的波箔(bump foil)(未标注附图标记)和圆弧形状的平箔(top foil)(未标注附图标记)构成。
第一径向轴承143可以设置于旋转轴130的外周面,准确而言,以与第一轴承面部1323径向相对的方式设置于第一轴承壳142的内周面。由此,在旋转轴130旋转时,作为工作流体的制冷剂流入到第一径向轴承143的内侧而形成一种油膜并径向支撑旋转轴130。气箔轴承是众所周知的构件,因此省略对其的具体说明。
需要说明的是,在本实施例的第一径向轴承143中,波箔可以沿径向凸出并沿周向凹凸地形成,平箔可以与旋转轴130的外周面隔开预设的间隔。由此,第一径向轴承143可以形成轴向两端呈开口的轴向制冷剂通路。
因此,在本实施例中,后述的制冷剂流入通路1714可以形成为位于第一径向轴承143的轴向范围的外部。由此,流入到轴承容纳空间1114a2的制冷剂从第一径向轴承143的轴向一端向另一端流入,从而可以使旋转轴130和第一径向轴承143之间的油膜均匀地形成。稍后在制冷剂通路部中,对制冷剂流入通路1714再进行说明。
如上所述,第一轴向轴承1441可以固定设置于第一轴承壳142的第二侧面142b。第一轴向轴承1441可以形成为圆盘形状,并且可以与第一径向轴承143同样地由气箔轴承构成。
例如,第一轴向轴承1441可以由凹凸形状的第一波箔(未标注附图标记)和呈圆弧盘形状的第一平箔(未标注附图标记)构成,并以与镜板1324的第一侧面1324a相对的方式配置在第一轴承壳142的第二侧面142b。在此情况下,气箔轴承是众所周知的构件,因此同样省略对其的具体说明。
需要说明的是,在本实施例的第一轴向轴承1441中,第一波箔(未标注附图标记)可以沿轴向凸出并沿周向凹凸地形成,第一平箔(未标注附图标记)可以与镜板1324隔开预设的间隔。由此,第一轴向轴承1441可以形成沿径向两端开口的径向制冷剂通路。
因此,在本实施例中,后述的制冷剂流入通路1714可以形成为位于第一轴向轴承1441的径向范围的外部。由此,流入到轴承容纳空间1114a2的制冷剂从第一轴向轴承1441的径向一端向另一端流入,从而可以使镜板1324的第一侧面1324a和第一轴向轴承1441之间的油膜均匀地形成。
第二轴向轴承1442与第一轴向轴承1441仅是其设置位置不同,而基本结构及其作用效果相同。例如,第二轴向轴承1442可以设置于轴承支撑部1115的与镜板1324的第二侧面1324b相对的第一侧面1115a。由此,流入到轴承容纳空间1114a2的制冷剂可以使镜板1324的第二侧面1324b和第二轴向轴承1442之间的油膜均匀地形成。
参照图4和图6,本实施例的第二轴承部145包括第二轴承壳146和第二径向轴承147。第二径向轴承147可以设置于构成第二轴承壳146的内周面的第二轴孔146c。
第二轴承壳146可以设置在马达壳体111和第二叶轮壳体113之间。例如,第二轴承壳146的与第二压缩部160相对的第一侧面146a可以与第二叶轮壳体113隔着第二密封构件182紧贴紧固,第二轴承壳146的作为与所述第一侧面146a轴向相反侧的第二侧面146b可以与马达壳体111的第二凸缘部1112隔着第三密封构件183紧贴紧固。虽未图示,第二轴承壳146也可以插入到马达壳体111的第二凸缘部1112的内侧并被马达壳体111和第二叶轮壳体113按压固定。在此情况下,通过排除用于紧固第二轴承壳146的额外的紧固构件,来能够简化第二轴承壳146的组装工艺。
第二轴承壳146可以形成为其内周面和外周面被封堵的环形。例如,第二轴承壳146可以形成为具有预设的轴向长度且其中心由第二轴孔146c轴向贯穿的环形。
第二轴孔146c的内径可以大于旋转轴130,准确而言,设置于第二叶轮轴部133的第二轴承面部1333的外径。由此,构成旋转轴130的第二叶轮轴部133的前方端可以经由第二轴承壳146的第二轴孔146c结合于后述的第二叶轮161。
在第二轴孔146c的内周面可以设置有第二吐出侧密封部166。第二吐出侧密封部166可以由呈环形的槽沿轴向隔开预设的间隔而形成的迷宫式密封构成。由此,通过最大限度地减少经由第二叶轮161通过第二扩散部1133的制冷剂从第二叶轮轴部133的外周面和第二轴承壳146的内周面之间的第五气隙G5泄漏到马达室1114,能够提高压缩效率。
在第二吐出侧密封部166的一侧,即第二轴孔146c的内周面中与电动部120相邻的一侧可以设置有第二径向轴承147。第二径向轴承147可以由与第一径向轴承143相同的气箔轴承构成。用对第一径向轴承143的说明来代替对第二径向轴承147的说明。
需要说明的是,如上所述,第二径向轴承147设置为在与马达室1114相对的一侧与该马达室(准确而言,第二空间)1114连通,因此注入到马达室1114的液体制冷剂可以直接供应到第二径向轴承147。由此,通过由第二吐出侧密封部166密封第二压缩部160和马达室(准确而言,第二空间)1114之间,能够提高第二压缩部160中的压缩效率,并且利用流入到第二空间1114b的制冷剂,能够在使第二径向轴承147迅速地确保轴承力的同时冷却第二径向轴承147和旋转轴130。
参照图4和图5,本实施例的第一压缩部150包括第一叶轮151、第一扩散部1123以及第一蜗部1124。需要说明的是,构成第一压缩部150的构成要素中,第一扩散部1123和第一蜗部1124如前面在第一叶轮壳体112中所述。即,第一扩散部1123可以形成在第一叶轮壳体112和第一轴承壳142之间,第一蜗部1124可以形成在第一叶轮壳体112。因此,以下,第一压缩部150以第一叶轮151为中心进行说明。
第一叶轮151包括第一毂1511、第一叶片以及第一护罩。如上所述,第一叶轮151与第一扩散部1123和第一蜗部1124一起形成在功能上作为一级压缩部的第一压缩部150。由此,第一叶轮151的吸入侧可以与制冷剂吸入管115连接,第一叶轮151的吐出侧可以与构成二级压缩部(第二压缩部)的一部分的第二叶轮161的吸入侧利用制冷剂连接管116来连接。
第一毂1511是与旋转轴130结合并接收旋转力的部分,旋转轴130的第一叶轮轴部132可以插入结合于第一毂1511的中心。
第一毂1511可以形成为沿轴向具有相同的外径,但是也可以如本实施例所示,形成为从前方越接近后方其外径越增加的截头圆锥形状。由此,制冷剂可以在沿第一毂1511的外周面从前方向后方顺畅地移动的同时被压缩。
在第一毂1511的一侧面,即与第一轴承壳142相对的第二侧面可以形成有构成前述的第一吐出侧密封部156的一部分的第一前方侧密封部1561。
前方侧密封部1561可以形成为与设置于第一轴承壳142的第一侧面142a的后方侧密封部1562凹凸结合而构成迷宫式密封。由此,能够抑制通过第一扩散部1123的制冷剂泄漏到构成马达室1114的第一空间1114a。
第一叶片1512可以由沿第一毂1511的周向以等间隔隔开的复数个叶片构成。由复数个叶片构成的第一叶片1512可以从第一毂1511的外周面沿径向延伸,并且可以沿轴向以螺旋状形成。由此,通过第一叶轮壳体112的第一吸入口1121沿轴向吸入的制冷剂在通过第一叶轮151的第一叶片1512的同时以螺旋状卷绕并向第一护罩1513移动。由此,通过第一护罩1513的制冷剂的流动速度进一步增加,从而可以使第一压缩部150中的第一压力进一步上升。
第一护罩1513可以形成为包围第一叶片1512的外侧面。例如,第一护罩1513可以形成为中空的圆筒形状,并且可以形成为截头圆锥形状,以与连接第一叶片1512的外侧面的虚拟的形状相对应。
第一护罩1513可以利用3D打印或粉末冶金等从第一叶片1512的外侧面一体地延伸而形成,或者也可以单独制作并后组装。在本实施例中示出了将第一护罩1513后组装并焊接的例子。虽未图示,第一护罩1513可以形成为仅包围第一叶片1512的一部分,或者也可以形成为位于比第一叶片1512更靠前流侧的位置。
参照图4和图5,第一护罩1513可以由第一入口部1513a和第一出口部1513b构成。
第一入口部1513a可以形成为具有单一直径的圆筒形状,第一出口部1513b可以形成为具有复数直径的圆锥形状。第一出口部1513b的第一端可以与第一入口部1513a的第二端连接并形成为单一体。
第一入口部1513a的内周面和外周面也可以形成为光滑的光滑管形状。但是,在第一入口部1513a的外周面可以形成有构成前述的第一吸入侧密封部155的第一内侧密封部1552。
第一内侧密封部1552可以由呈环形的密封凸起构成,环形密封凸起可以由至少一个以上,例如,复数个环形密封凸起沿轴向隔开预设的间隔而形成。由此,第一内侧密封部1552的环形密封凸起分别插入到前述的第一外侧密封部1551的环形密封槽而形成轴向迷宫式密封。
第一出口部1513b的内周面和外周面可以形成为光滑的光滑管形状。但是,根据情况,在第一出口部1513b的外周面也可以形成有如前述的第一内侧密封部1552的环形密封凸起。在此情况下,第一叶轮壳体112的叶轮容纳部1122的与第一出口部1513b相对的内周面可以形成有如前述的第一外侧密封部1551的环形密封槽。在此情况下,第一内侧密封部1552和第一外侧密封部1551可以相对于轴向倾斜形成而形成倾斜方向的迷宫式密封。由此,能够进一步有效地抑制吸入到第一叶轮151的制冷剂从第一叶轮151和第一叶轮壳体112之间的间隔泄漏。
参照图4和图6,本实施例的第二压缩部160包括第二叶轮161、第二扩散部1133以及第二蜗部1134。需要说明的是,构成第二压缩部160的构成要素中,第二扩散部1133和第二蜗部1134如前面在第二叶轮壳体113中所述。即,第二扩散部1133可以形成在第二叶轮壳体113和第二轴承壳146之间,第二蜗部1134可以形成在第二叶轮壳体113。因此,以下,第二压缩部以第二叶轮161为中心进行说明。
第二叶轮161包括第二毂1611、第二叶片1612以及第二护罩1613。如上所述,第二叶轮161与第二扩散部1133和第二蜗部1134一起形成功能上的二级压缩部。由此,第二叶轮161的吸入侧可以利用制冷剂连接管116来与第一叶轮151的吐出侧连接,第二叶轮161的吐出侧可以利用制冷剂吐出管117来与冷凝器20的入口侧连接。
第二叶轮161可以小于第一叶轮151的直径,并且其整体上的形状可以形成为与第一叶轮151大致相同。由此,用对第一叶轮151的说明来代替对第二叶轮161的形状的说明。需要说明的是,本实施例的第二吐出侧密封部166形成在第二轴承壳146和旋转轴130之间,因此与第一叶轮151不同地,在第二叶轮161的第二侧面不形成密封部。
参照图2至图6,本实施例的制冷剂通路部170包括流入通路部171、流出通路部172以及连接通路部173。流入通路部171是将制冷剂从制冷循环装置向马达壳体111的马达室1114引导的通路,流出通路部172是将马达室1114的制冷剂排出到马达壳体111的外部的通路,连接通路部173是将从马达壳体111排出的制冷剂根据运转模式来向第二压缩部160或第一压缩部150引导的通路。
流入通路部171可以包括第一流入通路部1711和第二流入通路部1715。第一流入通路部1711是向马达壳体111的第一空间1114a引导制冷剂的通路,第二流入通路部1715是向马达壳体111的第二空间1114b引导制冷剂的通路。由此,第一流入通路部1711和第二流入通路部1715可以构成为从一个入口分支为复数个出口的并联式管路,或者也可以构成为独立地具有彼此不同的入口和出口的串联式管路。本实施例以并联式管路为例进行说明。
例如,第一流入通路部1711的入口端和第二流入通路部1715的入口端从冷凝器20的出口分支而并联连接,第一流入通路部1711的出口端可以独立地连接于马达壳体111的第一空间1114a,第二流入通路部1715的出口端可以独立地连接于马达壳体111的第二空间1114b。由此,通过了冷凝器20的液体制冷剂可以通过第一流入通路部1711注入(injection)到第一空间1114a,可以通过第二流入通路部1715注入到第二空间1114b。
参照图4和图5,第一流入通路部1711可以包括第一制冷剂流入管1712、第一制冷剂流入口1713以及制冷剂流入通路1714。
第一制冷剂流入管1712的一端可以从制冷循环装置的中间,即冷凝器20的出口与后述的第二制冷剂流入管1716一起分支,而其另一端可以插入结合于贯穿构成马达室1114的第一空间1114a的马达壳体111的外周面和内周面之间的第一制冷剂流入口1713。
第一制冷剂流入管1712可以形成为小于或等于构成制冷循环装置的制冷剂循环管,即冷凝器20和膨胀器30之间的制冷剂循环管的内径。由此,能够抑制在制冷循环装置循环的制冷剂过度地流入压缩机10的马达壳体111。
第一制冷剂流入口1713的一端可以与第一制冷剂流入管1712连接,第一制冷剂流入口1713的另一端可以与制冷剂流入通路1714连接。由此,第一制冷剂流入管1712和第一制冷剂流入口1713可以与马达壳体111的第一空间1114a连通。
例如,制冷剂流入通路1714的入口端可以在与第一轴承壳142沿径向重叠至少一部分的位置朝第一轴承壳142的外周面开口,制冷剂流入通路1714的另一端可以朝第一轴承壳142的两侧侧面中的与镜板1324相对的第二侧面142b开口。由此,通过第一制冷剂流入管1712和第一制冷剂流入口1713流入到制冷剂流入通路1714的制冷剂在通过第一轴承壳142的内部的同时冷却第一轴承壳142。由此,能够抑制设置于第一轴承壳142的第一径向轴承143和第一轴向轴承1441发生过热。
制冷剂流入通路1714可以形成为两端之间的内径大致相同的单一孔形状。由此,不仅能够容易地形成制冷剂流入通路1714,而且还可以将制冷剂迅速地注入到轴承容纳空间1114a2中期望的位置。
制冷剂流入通路1714的出口端可以朝第一轴承壳142的第二侧面142b开口,并且制冷剂流入通路1714的出口端可以形成为位于镜板1324的径向范围内。
例如,制冷剂流入通路1714的出口端可以形成在相对于形成在马达壳体111的内周面和镜板1324的与所述马达壳体111的内周面径向相对的外周面之间的第一气隙G1轴向重叠至少一部分且不与第一轴向轴承1441轴向重叠的位置。换言之,制冷剂流入通路1714的出口端可以形成为位于第一轴向轴承1441的径向范围的外部。由此,注入到轴承容纳空间1114a2的制冷剂供应到第一轴向轴承1441的外周侧,该制冷剂从外周侧向内周侧通过第一轴向轴承1441的内部,从而能够均匀地确保第一轴向轴承1441的轴承力。
另外,第一流入通路部1711可以形成为大于或等于第二流入通路部1715。换言之,第一流入通路部1711的管路截面积可以形成为与第二流入通路部1715的管路截面积相同,但是第一流入通路部1711的管路截面积也可以形成为大于第二流入通路部1715的管路截面积。
例如,构成第一流入通路部1711的第一制冷剂流入管1712的内径或第一制冷剂流入口1713的内径可以形成为大于构成后述的第二流入通路部1715的第二制冷剂流入管1716的内径或第二制冷剂流入口1717的内径。由此,通过使大量的液体制冷剂流入到第一空间1114a侧,更准确而言,轴承容纳空间1114d2侧,来能够使容纳于该轴承容纳空间1114d2的各种轴承143、1441、1442更迅速地运转,同时能够冷却各种轴承143、1441、1442。
参照图4和图6,第二流入通路部1715可以包括第二制冷剂流入管1716和第二制冷剂流入口1717。
第二制冷剂流入管1716的一端可以从制冷循环装置的中间与第一制冷剂流入管1712一起分支,而其另一端可以插入结合于贯穿构成马达室1114的第二空间1114b的马达壳体111的外周面和内周面之间的第二制冷剂流入口1717。
第二制冷剂流入管1716可以形成为小于或等于构成制冷循环装置的制冷剂循环管的内径。由此,能够抑制在制冷循环装置循环的制冷剂过度地注入压缩机的马达壳体111。
第二制冷剂流入口1717可以形成为位于与第一制冷剂流入口1713大致相同的轴向线上。由此,第一制冷剂流入口1713和第二制冷剂流入口1717分别将位于与后述的制冷剂流出口1721最远离的位置,从而制冷剂能够在马达室1114的第一空间1114a和第二空间1114b长时间滞留,由此能够有效地冷却各个轴承和电动部。
虽未图示,流入通路部171也可以由一个流入通路部构成。在此情况下,由于轴向轴承1441、1442设置于第一空间1114a,因此优选地,流入通路部171可以形成为与前述的第一流入通路部1711相同地与马达室1114的第一空间1114a连通。
参照图4和图6,流出通路部172包括制冷剂流出口1721和制冷剂流出管1722。
制冷剂流出口1721从马达室1114的第二空间1114b贯穿马达壳体111的内周面和外周面之间而形成。制冷剂流出口1721可以形成在沿周向与第二制冷剂流入口1717隔开的位置,例如,从第二制冷剂流入口1717隔开大致180°的相位差的位置。由此,制冷剂流出口1721位于从第二制冷剂流入口1717沿周向最远离的位置,使得流入到第二空间1114b的制冷剂可以在第二空间1114b长时间滞留,从而能够有效地冷却电动部和第二径向轴承147。
制冷剂流出管1722的一端插入结合于制冷剂流出口1721,制冷剂流出管1722的另一端可以利用后述的制冷剂控制阀1733来与第一压缩部150的吸入侧或第二压缩部160的吸入侧连接。
虽未图示,制冷剂流出管1722的另一端可以与制冷循环装置的制冷剂循环管连接。例如,制冷剂流出管1722的另一端也可以连接到膨胀器30的出口和蒸发器40的入口之间(以下,第一位置)或蒸发器的出口和压缩机的入口(第一吸入口)之间(以下,第二位置)。
需要说明的是,在这些情况下,通过了马达室1114的制冷剂从液体制冷剂转换为气体制冷剂,因此与第一位置相比,制冷剂流出管1722优选地位于第二位置。
参照图4,本实施例的连接通路部173包括第一连接管1731、第二连接管1732、制冷剂控制阀1733以及阀控制部1734。
第一连接管1731可以与流出通路部172和第二压缩部160的吸入侧连接,第二连接管1732可以连接在流出通路部172和第一压缩部150的吸入侧之间。
具体而言,第一连接管1731可以连接在制冷剂流出管1722和制冷剂连接管116之间,第二连接管1732可以连接在制冷剂流出管和制冷剂吸入管的中间之间。由此,通过制冷剂流出管1722排出的制冷剂可以通过第一连接管1731向第二压缩部160的吸入侧移动,或者可以通过第二连接管1732向第一压缩部150的吸入侧移动。
换言之,通过流入通路部171供应到马达室1114的制冷剂可以在高负荷运转时向第二压缩部160移动并被二级压缩,相反地在低负荷运转时可以向第一压缩部150移动并降低第一压缩部150的制冷力。
制冷剂控制阀1733可以设置在制冷剂流出管1722、第一连接管1731以及第二连接管1732彼此相交的位置。例如,制冷剂控制阀1733可以由电磁式三通阀(Solenoid 3-wayvalve)构成,制冷剂控制阀1733的第一开口部可以与制冷剂流出管的另一端连接,第二开口部可以与第一连接管1731的一端连接,第三开口部可以与第二连接管1732的一端连接。
制冷剂控制阀1733可以由后述的阀控制部1734来控制开闭方向。例如,在高负荷运转时可以控制为,制冷剂流出管1722和第一连接管1731之间被接通,相反地制冷剂流出管1722和第二连接管1732之间被断开,在低负荷运转时可以控制为,制冷剂流出管1722和第二连接管1732之间被接通,相反地制冷剂流出管1722和第一连接管1731之间被断开。
虽未图示,制冷剂控制阀1733也可以分别独立地设置在制冷剂流出管1722的中间、第一连接管1731的中间以及第二连接管1732的中间。在此情况下,制冷剂控制阀1733由二通阀(2-way valve)构成,并且根据负荷的制冷剂的流通方向与前述的实施例相同。
参照图1和图4,阀控制部1734选择是将从制冷循环装置的中间向马达壳体111注入的制冷剂排出到第二压缩部160的吸入侧,还是排出到第一压缩部150的吸入侧,其可以包括测量部1734a和控制部1734b。
测量部1734a可以由压力传感器、温度传感器、流量传感器构成,以测量制冷剂状态,例如制冷剂的压力P、温度T以及热量Q。
控制部1734b可以将制冷剂控制阀1733控制为,计算通过流入通路部171向马达壳体111的马达室1114供应的制冷剂的变化流量ΔQ,并计算根据变化的流量的运转区域范围以判断要求负荷脱离了运转区域与否,如果要求负荷包括于运转区域范围内,则固定制冷剂控制阀1733,相反地,如果偏离运转区域的范围,则基于要求负荷来调节流量。
如上所述的本实施例的涡轮压缩机以如下的方式动作。
即,若电源施加到电动部120,则利用定子121和转子122之间的感应电流来产生旋转力,旋转轴130利用该旋转力与转子122一起旋转。
于是,电动部120的旋转力借助旋转轴130传递到第一叶轮151和第二叶轮161,第一叶轮151和第二叶轮161在各个叶轮容纳空间部1122、1132同时旋转。
于是,通过了制冷循环装置的蒸发器40的制冷剂通过制冷剂吸入管115和第一吸入口1121流入到第一叶轮容纳空间部1122,该制冷剂沿着第一叶轮151的第一叶片1512螺旋旋转移动而引起静压上升,同时以具有离心力的状态通过第一扩散部1123。
于是,通过第一扩散部1123的制冷剂在该第一扩散部1123在离心力的作用下其运动能量导致压力水头(pressure head)的上升,离心压缩的高温高压的制冷剂聚集在第一蜗部1124并通过第一吐出口1125从第一压缩部150吐出。
于是,从第一压缩部150吐出的制冷剂通过制冷剂连接管116被引导到构成第二压缩部160的第二叶轮壳体113的第二吸入口1131,该制冷剂沿着第二叶轮161的第二叶片1612螺旋旋转移动而引起静压再次上升,同时以具有离心力的状态通过第二扩散部1133。
于是,通过第二扩散部1133的制冷剂在离心力的作用下被压缩到期望的压力,该二级压缩的高温高压的制冷剂聚集在第二蜗部1134并通过第二吐出口1135和制冷剂吐出管117向冷凝器20吐出,并且反复执行如上所述的一系列的过程。
此时,第一叶轮151和第二叶轮161在经由各个叶轮壳体112、113的第一吸入口1121和第二吸入口1131吸入的制冷剂的作用下受到朝各个叶轮151、161的后方侧推的推力。但是如本实施例所示,在第一叶轮151和第二叶轮161彼此背向配置的所谓的两端式涡轮压缩机的情况下,在第一叶轮151产生的推力和在第二叶轮161产生的推力可以构成彼此相反方向而被抵消。
需要说明的是,即便是这样的两端式涡轮压缩机,在实际运转中,在第一压缩部150产生的推力和在第二压缩部160产生的推力也可能彼此不相同或不恒定。由此,旋转轴130可能被朝第一压缩部150或第二压缩部160沿轴向推动,因此通常可以在第一压缩部150侧或/和第二压缩部160侧设置轴向轴承1441、1442。
另外,在壳体110的内部设置有径向轴承143、147以相对于壳体110沿径向支撑旋转轴130。径向轴承143、147分别可以设置在旋转轴130的轴向两侧,换言之,第一压缩部150侧和第二压缩部160侧。
由于旋转轴130以高速(大致40,000rpm以上)旋转,因此在如上所述的轴向轴承1441、1442、径向轴承143、147和旋转轴130之间将产生高温的摩擦热。而且,电动部120在生成高速旋转力的同时将产生高温的马达热。由此,马达壳体111的马达室1114因摩擦热和马达热而发生过热,从而压缩机性能可能降低。
因此,除了前述的制冷剂之外,可以通过将额外的冷却流体供应到马达壳体111来冷却马达室1114中产生的热,或者如上所述,可以通过将经过了冷凝器20的制冷剂的一部分供应到马达壳体111来冷却马达室1114中产生的热。
在本实施例中,将第一制冷剂流入管1712的一端和第二制冷剂流入管1716的一端并联连接到冷凝器20的出口,第一制冷剂流入管1712的另一端和第二制冷剂流入管1716的另一端分别与贯穿马达壳体111的第一制冷剂流入口1713和第二制冷剂流入口1717连接,从而分别可以与构成马达室1114的第一空间1114a和第二空间1114b连通。由此,通过了冷凝器20的液体制冷剂注入到第一空间1114a和第二空间1114b,该制冷剂与设置在第一空间1114a和第二空间1114b的各个轴承143、147、1441、1442和电动部120进行热交换而被蒸发,同时冷却这些各个轴承和电动部。
例如,通过第一制冷剂流入口1713流入第一空间1114a,具体而言轴承容纳空间1114a2的液体制冷剂的一部分将通过形成在镜板1324的第一侧面1324a和第一轴承壳142的与所述第一侧面1324a相对的第二侧面142b之间的第二气隙G2。此时,制冷剂在从第一轴向轴承1441的外周侧向内周侧移动的同时冷却第一轴向轴承1441以及与第一轴向轴承1441相对的第一轴承壳142的第二侧面142b和镜板1324的第一侧面1324a。
另外,通过第一制冷剂流入口1713流入第一空间1114a,具体而言轴承容纳空间1114a2的液体制冷剂的一部分将通过形成在镜板1324的第二侧面1324b和轴承支撑部1115的与所述第二侧面1324b相对的第一侧面1115a之间的第三气隙G3。此时,在从第二轴向轴承1442的外周侧向内周侧移动的同时冷却第二轴向轴承1442以及与第二轴向轴承1442相对的轴承支撑部1115的第一侧面1115a和镜板1324的第二侧面1324b。
另外,流入第二气隙G2的制冷剂的一部分流入到设置在第一轴承壳142的第一轴孔142c和旋转轴之间的第四气隙G4,并且在作为设置于该第四气隙G4的第一径向轴承143的工作流体发挥作用的同时冷却第一径向轴承143和旋转轴130。
并且,流入到轴承容纳空间1114a2的液体制冷剂的另一部分通过形成在马达壳体111的内周面和镜板1324的外周面之间的第一气隙G1向第二轴向轴承1442侧移动,该制冷剂在从第二轴向轴承1442的外周侧向内周侧移动的同时冷却第二轴向轴承1442和与该第二轴向轴承1442相对的镜板1324的第二侧面1324b和轴承支撑部1115的第一侧面1115a。
该制冷剂经由设置于轴承支撑部1115的第一贯通孔1115c和制冷剂通孔1115d向第一空间1114a的马达容纳空间1114a1移动,该制冷剂沿轴向经由电动部120的气隙(未标注附图标记)向第二空间1114b移动。此时,电动部120与经由该电动部120的气隙的制冷剂和流入到第二空间1114b的制冷剂接触,从而能够迅速地冷却电动部120中产生的马达热。
另一方面,移动到第二空间1114b的制冷剂的一部分与通过第二制冷剂流入管1716和第二制冷剂流入口1717供应到第二空间1114b的制冷剂的一部分一起流入构成第五气隙G5的第二轴承壳146的第二轴孔146c,该制冷剂在作为第二径向轴承147的工作流体发挥作用的同时冷却第二径向轴承147和旋转轴130。
流入到第二空间1114b的制冷剂在第二空间1114b中循环后通过制冷剂流出口1721和制冷剂流出管1722排出到马达壳体111的外部,该制冷剂可以通过制冷剂控制阀1733经由制冷剂流出管1722所连接的管路供应到第二压缩部160的吸入侧或供应到第一压缩部150的吸入侧。此时,阀控制部1734可以通过实施实时控制制冷剂控制阀1733的开闭方向的负荷跟踪运行,来能够提高压缩效率。
参照图1和图8,在测量部1734a中,实时测量制冷剂的压力P、温度T以及热量Q(S10)。
然后,控制部1734b基于测量部1734a中测量的值,计算随着制冷剂追加供应到第一压缩部150或第二压缩部160而变化的流量ΔQ(S11),计算根据变化的流量的运转区域范围以判断要求负荷脱离了运转区域与否(S12),如果要求负荷收敛于运转区域范围内,则固定制冷剂控制阀1733的开闭方向(S13),相反地,如果要求负荷偏离运转区域范围,则切换制冷剂控制阀1733的开闭方向,以与要求负荷对应地控制流量(S14)。
例如,在高负荷运转时,如图7a所示,制冷剂控制阀1733可以朝第一连接管1731侧开放,并将通过了马达壳体111的制冷剂向第二压缩部160侧供应。通过了马达壳体111的制冷剂的温度比在第一压缩部150一级压缩的制冷剂的温度低。于是,向第二压缩部160流入的制冷剂的温度变低,使得制冷剂吸入量增加,同时用于驱动第二压缩部160的必要能量减少,从而能够提高压缩效率。
需要说明的是,向第二压缩部160供应的制冷剂的流量可以根据情况适当地调节。例如,可以调节为,在喘振(surging)状态下,供应可驱动压缩机的最小流量,而在阻塞(choking)状态下,供应可能的最大流量。对此,可以通过前述的阀控制部1734中的控制方法来控制制冷剂控制阀1733的开闭方向或/和开度量。
相反地,在低负荷运转时,如图7b所示,制冷剂控制阀1733可以朝第二连接管1732侧开放,并将通过了马达壳体111的制冷剂向第一压缩部150侧供应。通过了马达壳体111的制冷剂的温度比向第一压缩部150吸入的吸入制冷剂的温度高。于是,吸入制冷剂的温度上升而产生吸入损失,从而压缩机的制冷力适当地降低。在此情况下,也可以通过前述的阀控制部1734中的控制方法来控制制冷剂控制阀1733的开闭方向或/和开度量。
另一方面,下面,对制冷剂通路的其他实施例进行说明。
即,在前述的实施例中,旋转轴的外周面形成为被封堵的形状,但是在本实施例中,制冷剂通路可以贯穿旋转轴的外周面而形成。
图9是示出本实施例的制冷剂通路的一实施例的剖视图,图10是图9的“Ⅴ-Ⅴ”线剖视图。
参照图9和图10,本实施例的制冷剂流入通路1714可以如前述的实施例那样从第一轴承壳142的外周面向第一轴承壳142的第二侧面142b贯穿,并且制冷剂流入通路1714的出口可以形成为在与镜板1324的外周面和马达壳体111的内周面之间隔开的第一气隙G1重叠的位置开口。对制冷剂流入通路1714的说明用对前述的实施例的制冷剂流入通路的说明来代替。
需要说明的是,在本实施例中,制冷剂通路1751、1752可以在构成旋转轴130的第一叶轮轴部132的外周面之间分别形成有至少一个以上。由此,即便制冷剂流入通路1714的出口在镜板1324的范围外部朝轴承容纳空间1114a2开口,制冷剂也可以在构成轴向轴承面的第一轴承壳142的第二侧面142b和镜板1324的第一侧面1324a之间均匀地扩散。
具体而言,制冷剂通路1751可以形成在与第一轴承壳142的第二侧面142b和镜板1324的第一侧面1324a之间的第二气隙G2沿径向重叠至少一部分的位置,或/和可以形成在与轴承支撑部1115的第一侧面1115a和镜板1324的第二侧面1324b之间的第三气隙G3沿径向重叠至少一部分的位置。在本实施例中示出了第一制冷剂通路1751形成在与第二气隙G2重叠的位置,第二制冷剂通路1752形成在与第三气隙G3重叠的位置的例子。
在此情况下,第一制冷剂通路1751和第二制冷剂通路1752可以分别独立地形成,或者第一制冷剂通路1751和第二制冷剂通路1752也可以彼此连通地形成。
例如,如图9和图10所示,第一制冷剂通路1751和第二制冷剂通路1752可以隔着镜板1324在轴向两侧分别沿径向贯穿而形成。在此情况下,第二气隙G2的制冷剂通过第一制冷剂通路1751仅在第二气隙G2中移动,第三气隙G3的制冷剂通过第二制冷剂通路1752仅在第三气隙G3移动。换言之,第二气隙G2和第三气隙G3形成相对于彼此独立的制冷剂通路。
另外,第一制冷剂通路1751和第二制冷剂通路1752可以分别仅形成有一个,但是如本实施例所示,也可以沿周向隔开预设的间隔分别形成有复数个。在第一制冷剂通路1751和第二制冷剂通路1752分别形成有复数个的情况下,考虑到加工性,复数个第一制冷剂通路1751和复数个第二制冷剂通路1752可以形成在同一轴线上,但是如图10所示,考虑到旋转轴130的刚性,也可以形成在彼此不同的轴线上。
第一制冷剂通路1751的截面积可以大于或等于第二气隙G2,第二制冷剂通路1752的截面积可以大于或等于第三气隙G3。由此,通过第二气隙G2或/和第三气隙G3的制冷剂可以顺畅地通过第一制冷剂通路1751和第二制冷剂通路1752。
如上所述,在第一制冷剂通路1751和第二制冷剂通路1752形成于旋转轴130的情况下,即便制冷剂流入通路1714的出口形成在比第一轴向轴承1441或第二轴向轴承1442更靠外周侧的位置,经由该制冷剂流入通路1714流入到第二气隙G2或/和第三气隙G3的制冷剂也可以通过第一制冷剂通路1751或/和第二制冷剂通路1752从制冷剂流入通路1714向远侧迅速地移动。由此,由气箔轴承构成的第一轴向轴承1441和第二轴向轴承1442可以迅速且均匀地确保轴承力,同时第一轴向轴承1441和第二轴向轴承1442以及与其对应的旋转轴130的镜板1324可以被迅速地冷却。
另外,制冷剂活跃地流动而不会在第二气隙G2或/和第三气隙G3中停滞,一部分的制冷剂还可以迅速地流入构成第四气隙G4的第一轴承壳142的第一轴孔142c。由此,设置于第一轴承壳142的第一轴孔142c的第一径向轴承143可以迅速且均匀地确保轴承力,同时第一径向轴承143和旋转轴130的第一叶轮轴部132可以被迅速地冷却。
另一方面,下面,对制冷剂通路的又一实施例进行说明。
即,在前述的实施例中,第一制冷剂通路和第二制冷剂通路彼此独立地形成,但是根据情况,第一制冷剂通路和第二制冷剂通路也可以彼此连通。
图11是示出本实施例的制冷剂通路的另一实施例的剖视图,图12是图11的“Ⅵ-Ⅵ”线剖视图。
参照图11和图12,在本实施例的旋转轴可以形成有第一制冷剂通路1751、第二制冷剂通路1752以及第三制冷剂通路1753。第一制冷剂通路1751和第二制冷剂通路1752隔着镜板1324在两侧沿径向贯穿,这与前述的实施例相同,因此对其的说明用对前述的实施例的说明来代替。
需要说明的是,在本实施例中,第一制冷剂通路1751和第二制冷剂通路1752可以通过沿轴向贯穿的第三制冷剂通路1753来彼此连通。例如,第三制冷剂通路1753可以在第一制冷剂通路1751和第二制冷剂通路1752之间沿轴向贯穿旋转轴130的内部而形成。
第三制冷剂通路1753的截面积可以大于或等于第一制冷剂通路1751的截面积或/和第二制冷剂通路1752的截面积。由此,制冷剂可以通过第三制冷剂通路1753在第一制冷剂通路1751和第二制冷剂通路1752之间顺畅地流动。
如上所述,在第一制冷剂通路1751和第二制冷剂通路1752通过第三制冷剂通路1753彼此连通的情况下,即便第一制冷剂通路1751和第二制冷剂通路1752位于距制冷剂流入通路1714的出口彼此不同的距离的位置,也能够使向第二气隙G2和第三气隙G3供应的制冷剂量的差异最小化。由此,能够均匀地保持第一轴向轴承1441和第二轴向轴承1442的轴承力,同时能够有效地冷却这些轴承1441、1442中的摩擦热。
虽未图示,第三制冷剂通路可以贯穿镜板1324的第一侧面1324a和第二侧面1324b之间而形成。在此情况下,第三制冷剂通路可以形成在镜板1324的根部附近。如上所述,在第三制冷剂通路形成于镜板1324的情况下,不仅可以使第一制冷剂通路1751和第二制冷剂通路1752彼此连通,而且还可以有利于保持旋转轴130的刚性。
另一方面,下面,对制冷剂通路的又一实施例进行说明。
即,在前述的实施例中,制冷剂通路隔着镜板形成在旋转轴的一侧或两侧,但是根据情况,制冷剂通路也可以贯穿镜板而形成。
图13是示出本实施例的制冷剂通路的又一实施例的剖视图,图14是图13的“Ⅶ-Ⅶ”线剖视图,图15和图16是示出本实施例的制冷剂通路的又一实施例的剖视图。
参照图13和图14,本实施例的制冷剂流入通路1714可以如前述的实施例那样从第一轴承壳142的外周面向第一轴承壳142的第二侧面142b贯穿,并且可以形成在与镜板1324的外周面和马达壳体111的内周面之间隔开的第一气隙G1重叠的位置。因此,对制冷剂流入通路1714的说明用对前述的实施例的制冷剂流入通路的说明来代替。
需要说明的是,在本实施例中,在镜板1324可以形成有从其一侧外周面向其另一侧外周面贯穿的第四制冷剂通路1754。例如,第四制冷剂通路1754可以形成为沿径向贯穿镜板1324的外周面之间。由此,流入到轴承容纳空间1114a2的液体制冷剂通过镜板1324的内部,从而能够迅速地冷却包括镜板1324的旋转轴130。
第四制冷剂通路1754可以仅形成有一个,但是如本实施例所示,也可以沿镜板1324的周向隔开等间隔形成有复数个。第四制冷剂通路1754可以沿直线形成,并且可以形成为通过旋转轴130的轴心。由此,可以最大限度长长地确保第四制冷剂通路1754的长度。
但是,根据情况,第四制冷剂通路1754也可以相对于径向倾斜地形成。例如,第四制冷剂通路1754也可以形成为朝旋转轴130的旋转方向倾斜。在此情况下,轴承容纳空间1114a2的制冷剂可以迅速地流入第四制冷剂通路1754。
第四制冷剂通路1754的内径可以小于或等于制冷剂流入通路1714的内径。由此,既能够在镜板1324的内部形成第四制冷剂通路1754,又能够通过抑制镜板1324的厚度过度增加来抑制马达负荷的增加。
如上所述,即使在第四制冷剂通路1754形成于镜板1324的情况下,也可以在旋转轴130的外周面,即镜板1324的轴向一侧或两侧进一步形成第一制冷剂通路1751和第二制冷剂通路1752。图15示出了第二制冷剂通路1752形成在镜板1324的轴向一侧的例子,图16示出了第一制冷剂通路1751和第二制冷剂通路1752分别形成在镜板1324的轴向两侧的例子。
另外,如这些实施例所示,在第四制冷剂通路1754形成于镜板1324,并且第一制冷剂通路1751或/和第二制冷剂通路1752分别形成于镜板1324的轴向一侧或两侧的情况下,沿径向贯穿的第一制冷剂通路1751、第二制冷剂通路1752以及第四制冷剂通路1754可以通过沿轴向贯穿的第三制冷剂通路1753来彼此连通。由此,轴承容纳空间1114a2的制冷剂连续地通过包括镜板1324的旋转轴130的内部,从而能够更迅速地冷却包括镜板1324的旋转轴130。
另外,由于轴承容纳空间1114a2的制冷剂经由设置于旋转轴130的内部的各个制冷剂通路迅速地移动,因此通过抑制制冷剂在轴承容纳空间1114a2停滞,能够使两侧轴向轴承1441、1442以及第一径向轴承143迅速地确保轴承力。
另一方面,下面,对制冷剂流入通路的又一实施例进行说明。
即,在前述的实施例中,制冷剂流入通路的出口形成为位于比第一轴向轴承更靠近外周侧的位置,但是根据情况,制冷剂流入通路的出口也可以形成为位于比第一轴向轴承更靠近内周侧的位置。
图17是示出本实施例的制冷剂流入通路的另一实施例的剖视图。
参照图17,如前述的实施例所示,本实施例的制冷剂流入通路1714可以从第一轴承壳142的外周面向第二侧面142b贯穿。这与前述的实施例中的制冷剂流入通路1714相似,因此对其的说明用对前述的实施例中的制冷剂流入通路1714的说明来代替。
需要说明的是,本实施例的制冷剂流入通路1714可以形成为构成其出口的端部位于与其轴向相对的镜板1324的范围内,即位于比第一轴向轴承1441的内周面更靠近内侧的位置。
换言之,本实施例的制冷剂流入通路1714可以形成在与镜板1324沿径向重叠而不与第一轴向轴承1441沿径向重叠的位置。由此,供应到第一轴承壳142和镜板1324之间的制冷剂可以从第一轴向轴承1441的内周侧向外周侧顺畅地移动。
另外,制冷剂的流量与制冷剂流入通路1714的高度成反比。换言之,制冷剂流入通路1714的高度越低,即越接近旋转轴130的中心,制冷剂的流量可以越增加。由此,不仅能够迅速地确保第一轴向轴承1441和第二轴向轴承1442的轴承力,而且还能够迅速地冷却这些轴承1441、1442和旋转轴130。
另外,由于制冷剂流入通路1714形成在与第一轴孔142c相邻的位置,因此液体制冷剂能够迅速地流入到构成第四气隙G4的第一轴孔142c。由此,通过了制冷剂流入通路1714的液体制冷剂可以迅速且均匀地供应到设置于第一轴孔142c的第一径向轴承143。由此,不仅能够迅速地确保第一径向轴承143的轴承力,而且还能够更迅速地冷却旋转轴130和第一径向轴承143。
虽未图示,在此情况下,即便在旋转轴130不形成额外的制冷剂通路,供应到第一轴承壳142和镜板1324之间的制冷剂也可以从第一轴向轴承1441的内周侧向外周侧顺畅地移动。由此,无需在旋转轴130形成额外的制冷剂通路,从而既能够使旋转轴130的加工变得容易,而且还能够确保旋转轴130的强度。
另一方面,下面,对制冷剂流入通路的又一实施例进行说明。
即,在前述的实施例中,制冷剂流入通路从第一轴承壳的外周面向第二侧面贯穿,但是根据情况,第一制冷剂流入口也可以从第一轴承壳的外周面向第一侧面贯穿。
图18是示出本实施例的制冷剂流入通路的另一实施例的剖视图。
参照图18,如前述的实施例所示,本实施例的制冷剂流入通路1714可以贯穿第一轴承壳142的内部并与第一空间1114a连通。这与前述的实施例中的制冷剂流入通路1714相似,因此对其的说明用对前述的实施例中的制冷剂流入通路1714的说明来代替。
需要说明的是,本实施例的制冷剂流入通路1714的出口可以向第一轴承壳142的第一侧面142a,即与第一叶轮151的后方面相对的一侧贯穿。
具体而言,如上所述,在第一轴承壳142的第一侧面142a可以形成有构成第一吐出侧密封部156的前方侧密封部1561。前方侧密封部1561可以在第一轴承壳142的第一侧面142a形成于第一轴承壳142的外周面和内周面之间,从而能够抑制在第一压缩部150压缩的制冷剂经由第一叶轮151的后方面和第一轴承壳142的与所述第一叶轮151的后方面相对的第一侧面142a之间的缝隙泄漏到马达室1114。
因此,如本实施例所示,制冷剂流入通路1714的出口可以形成为向第一轴承壳142的第一侧面142a贯穿,并且优选地,位于比前方侧密封部1561更靠近内周侧的位置。由此,在第一叶轮151的后方面和第一轴承壳142的第一侧面142a之间设置有前方侧密封部1561,从而即便制冷剂不从第一压缩部150流入到第一径向轴承143,制冷剂也可以通过制冷剂流入通路1714迅速地供应到第一径向轴承143。由此,第一径向轴承143能够迅速地确保轴承力,同时能够使第一径向轴承143和与其相对的旋转轴130迅速地散热。
另外,本实施例的制冷剂流入通路1714的出口以制冷剂流出口1721为基准位于比第一径向轴承143更远的位置,因此通过制冷剂流入通路1714流入到轴承容纳空间1114a2的制冷剂可以依次经由第一轴孔142c和第一贯通孔1115c沿相对容易地流动。
换言之,第一轴孔142c和第二气隙G2分别形成在比制冷剂流入通路1714的出口更靠下游侧的位置,第三气隙G3和第一贯通孔1115c分别形成在比第二气隙G2更靠下游侧的位置。由此,通过制冷剂流入通路1714流入到轴承容纳空间1114a2的制冷剂依次通过第一轴孔142c和第二气隙G2、第三气隙G3和第一贯通孔1115c,因此能够抑制制冷剂的移动路径中的流路阻力的增加。由此,可以有利于各个轴孔和间隔中的散热效果和轴承力的确保。
另一方面,下面,对第一轴承壳的其他实施例进行说明。
即,前述的实施例中的第一轴承壳的外周面形成为被封堵的圆筒形状,根据情况,在第一轴承壳的外周面也可以凹陷形成有制冷剂流入槽。
图19是示出另一实施例的涡轮压缩机的内部的剖视图,图20和图21是示出图19中的第一轴承壳的立体图和剖视图,图22是示出图19中的制冷剂通路的一实施例的剖视图。
参照图19至图22,本实施例的第一轴承壳142可以形成为环形,并且其外周面凹陷而可以形成为大致U字形截面形状。例如,第一轴承壳142可以包括内壁部1421、第一侧壁部1422、第二侧壁部1423以及制冷剂容纳部1424。
内壁部1421可以形成为环形以沿周向包围旋转轴130的外周面,并且其内部的内径可以大于旋转轴130的外径。由此,内壁部1421的内周面可以形成与旋转轴130的外周面隔开的第一轴孔142c,在内壁部1421的内周面可以设置有第一径向轴承143。第一径向轴承143可以与前述的实施例相同地由气箔轴承构成。
第一侧壁部1422可以形成为从内壁部1421的外周面一侧,准确而言第一侧壁部1422的轴向两端中的与第一叶轮151相对的前方侧的外周面沿径向延伸的环形。
第一侧壁部1422的外径可以形成为与设置于第一叶轮壳体112的轴承壳容纳槽112a的内径大致相似。由此,第一侧壁部1422的外周面可以与轴承壳容纳槽112a的内周面紧贴而被径向支撑。由此,即便在将第一轴承壳142螺栓紧固于马达壳体111的情况下,也能够在减少螺栓的数量的同时稳定地支撑第一轴承壳142。另外,可以利用轴承壳容纳槽112a来确定第一轴承壳142的组装位置,从而可以通过去除额外的基准销来降低制造费用。
第二侧壁部1423可以从内壁部1421的外周面的另一侧沿径向延伸而形成为环形。第二侧壁部1423可以比第一侧壁部1422短。例如,第二侧壁部1423的外径可以小于马达壳体111的内径。由此,在第二侧壁部1423的外周面和马达壳体111的与所述第二侧壁部1423的外周面沿径向相对的内周面之间可以形成有第一气隙G1。
需要说明的是,根据情况,第二侧壁部1423的外径也可以形成为与马达壳体111的内径大致相同。在此情况下,在第二侧壁部1423可以形成有由至少一个以上的孔或槽构成的额外的制冷剂通路(未图示)。
制冷剂容纳部1424可以形成在第一侧壁部1422和第二侧壁部1423之间。具体而言,制冷剂容纳部1424可以定义为由内壁部1421的外周面、第一侧壁部1422的第二侧面以及第二侧壁部1423的第一侧面形成的环形的空间。由此,在制冷剂容纳部1424中,与旋转轴130相对的内周侧被内壁部1421密闭,而与马达壳体111的内周面相对的外周侧的至少一部分可以开口。
制冷剂容纳部1424可以形成为与第一制冷剂流入口1713沿径向重叠。例如,第一制冷剂流入口1713的出口可以位于第一侧壁部1422和第二侧壁部1423之间。
另一方面,在内壁部1421可以形成有制冷剂流入通路1714。
制冷剂流入通路1714也可以由入口和出口为一个的单通路构成,或者也可以由入口为一个但出口为复数个的双重通路构成。本实施例的制冷剂流入通路示出为双重通路的例子。
例如,制冷剂流入通路1714可以由出口分开的第一流入通路1714a和第二流入通路1714b构成。第一流入通路1714a的入口和第二流入通路1714b的入口可以彼此连通,并且可以从内壁部1421的外周面中间朝制冷剂容纳部1424开口。第一流入通路1714a的出口可以朝内壁部1421的第二侧面142b开口,第二流入通路1714b的出口可以朝内壁部1421的内周面开口。
虽未图示,第一流入通路1714a的出口也可以形成为朝从内壁部1421延伸的第二侧壁部1423的侧面开口。但是,这是由特定内壁部1421和第二侧壁部1423的范围而产生的差异,实质上,也可以说第一流入通路1714a的出口朝内壁部1421的与镜板1324相对的侧面开口。
制冷剂流入通路1714可以仅形成有一个,或者也可以沿周向隔开预设的间隔形成有复数个。在本实施例中,示出了复数个制冷剂流入通路1714沿内壁部1421的周向以等间隔形成的例子。由此,制冷剂通过复数个制冷剂流入通路1714向各个轴承均匀地供应,从而可以将制冷剂均匀地供应到第一径向轴承143、第一轴向轴承1441以及第二轴向轴承1442。由此,通过均匀地保持第一径向轴承143、第一轴向轴承1441以及第二轴向轴承1442的轴承力,能够稳定地支撑旋转轴130。
如本实施例所示,在制冷剂容纳部1424在第一轴承壳142的外周面形成为环形的情况下,向轴承容纳空间1114a2流入的制冷剂直接流入到第一轴承壳142的制冷剂容纳部1424并被容纳,该制冷剂可以在制冷剂容纳部1424沿周向移动的同时均匀分配在整个制冷剂容纳部1424中。由此,包括制冷剂容纳部1424的第一轴承壳142可以被制冷剂容纳部1424中容纳的制冷剂迅速且均匀地冷却。
另外,由于制冷剂容纳部1424从第一轴承壳142的外周面朝内周面凹陷预设的深度而形成,因此可以倾斜地加工构成制冷剂流入通路1714的出口的第一流入通路1714a或第二流入通路1714b。由此,通过使制冷剂流入通路1714的出口与旋转轴130尽可能相邻地形成,能够增加制冷剂的质量流量(mass flow)。
另外,通过使制冷剂流入通路1714的出口与旋转轴130尽可能相邻地形成,能够在确保内壁部1421的径向厚度的同时延长第一轴向轴承1441的径向长度。由此,能够确保第一轴向轴承1441的轴承力。
另一方面,下面,对第一轴承壳的又一实施例进行说明。
即,在前述的实施例中,制冷剂流入通路朝内壁部的内周面开口,但是根据情况,制冷剂流入通路也可以朝第一侧壁部的外侧面,即第一轴承壳的第一侧面开口。
图23是示出图19中的第一轴承壳的另一实施例的分解立体图,图24是将图23的第一轴承壳组装并示出的主视图,图25是示出图24中的制冷剂的流动状态的剖视图。
参照图23至图25,本实施例的第一轴承壳142形成为径向投影时U字形截面形状,其基本结构及其作用效果与前述的实施例相似。
需要说明的是,在本实施例中,第一流入通路1714a可以从第二侧壁部1423的内侧面向外侧面贯穿,并且其外周面侧端部可以朝旋转轴130倾斜地形成。由此,构成第一流入通路1714a的出口的外周面侧端部可以在第二轴承气隙G2形成于与旋转轴130尽可能相邻的位置,即第一轴向轴承1441的内周侧。由此,可以通过增加制冷剂的质量流量来迅速地确保轴承力,同时可以迅速地冷却第一轴向轴承1441及其周边构件。
另外,第二流入通路1714b可以从第一侧壁部1422的内侧面向外侧面贯穿而形成。例如,第二流入通路1714b可以以相同的内径沿周向隔开预设的间隔形成有复数个。
复数个第二流入通路1714b可以形成在一个同一圆周线上,或者也可以形成在沿径向隔开的复数个圆周线上。在本实施例中,公开了在复数个圆周线的每个圆周线上以等间隔形成复数个第二流入通路1714b的例子。
在此情况下,如果如前述的实施例所示,构成第一吐出侧密封部156的一部分的后方侧密封部1562形成在第一轴承壳142的第一侧面142a,则该后方侧密封部1562可能与第二流入通路1714b发生干扰。因此,在本实施例中,在第一侧壁部1422的外侧面可以设置有具有后方侧密封部1562的额外的制冷剂通路盖1425。
例如,在第一侧壁部1422可以形成有从其内侧面向其外侧面贯穿的第二流入通路1714b,在第一侧壁部1422的外侧面可以形成有预设深度的盖容纳槽1422a,在盖容纳槽1422a可以插入固定有覆盖第二流入通路1714b的制冷剂通路盖1425。
第二流入通路1714b可以沿周向形成有复数个,并且还可以沿径向形成为复数列。第二流入通路1714b的内侧列和外侧列可以排列成放射状。
盖容纳槽1422a可以从内壁部1421的内周面沿径向延伸而形成为环形形状,并且第二流入通路1714b可以形成为全部容纳于盖容纳槽1422a的内部。盖容纳槽1422a的内周侧可以与设置于内壁部1421的内周面和旋转轴130的外周面之间的第一轴孔142c连通,盖容纳槽1422a的外周侧可以形成为在周向上被封堵的形状。
制冷剂通路盖1425可以形成为沿径向具有相同的厚度的圆盘形状,并且在其中心可以形成有第二贯通孔1425a以与第一轴孔142c连通。
制冷剂通路盖1425的与第一轴承壳142的第一侧面142a相对的后方面可以平坦地形成,并且可以形成有将第二流入通路1714b连接到第一轴孔142c的通路连接槽1425b。由此,即便制冷剂通路盖1425的后方面与盖容纳槽1422a的前方面紧贴,第二流入通路1714b也可以与第一轴孔142c连通。
通路连接槽1425b可以形成为沿径向延伸的长方形,并且其内周端可以呈开口以与第一轴孔142c连通,相反地,其外周端可以形成为被封堵的形状。另外,通路连接槽1425b可以沿径向延伸以容纳位于内侧的第二流入通路1714b和位于外侧的第二流入通路1714b。
另一方面,在制冷剂通路盖1425的前方面可以形成有前述的后方侧密封部1562,从而可以与设置在第一叶轮151的前方侧密封部1561一起形成第一吐出侧密封部156。
如上所述,在第一轴承壳142的第一侧壁部1422形成有复数个第二流入通路1714b的情况下,可以将容纳于制冷剂容纳部1424的制冷剂更多地供应到第一径向轴承143的前方侧。由此,不仅能够更有效地确保第一径向轴承143的轴承力,而且能够更有效地冷却第一径向轴承143和与其相对的旋转轴130。
另外,在此情况下,除了设置于第一侧壁部1422的第二流入通路1714b之外,在第一轴承壳142的第二侧壁部1423或内壁部1421还可以形成有单独的第一流入通路1714a。设置于这些第二侧壁部1423或内壁部1421的第一流入通路1714a可以与前述的实施例相同地形成。
另一方面,下面,对第二吸入通路部的其他实施例进行说明。
即,在前述的实施例中,除了第二轴孔之外,第二轴承壳的与第二空间相对的第二侧面形成为被封堵的形状,但是根据情况,还可以形成有从第二轴承壳的第二侧面向第二轴孔贯穿的制冷剂通路。
图26是示出制冷剂通路的另一实施例的剖视图。
参照图26,本实施例的第二制冷剂流入管1716和第二制冷剂流入口1717可以与马达壳体111的马达室1114中的第二空间1114b连通。由此,通过了冷凝器20的制冷剂的一部分经由第二制冷剂流入管1716和第二制冷剂流入口1717流入到马达壳体111的第二空间1114b,该制冷剂与经由第一制冷剂流入管1712和第一制冷剂流入口1713流入到第一空间1114a后向第二空间1114b移动的制冷剂合流。该制冷剂的一部分流入到第二轴孔146c和旋转轴130的与所述第二轴孔146c相对的外周面之间并使第二径向轴承147运转,同时冷却该径向轴承147和旋转轴130。
需要说明的是,如本实施例所示,在第二吐出侧密封部166形成于比第二径向轴承147更靠近第二叶轮161的一侧的情况下,第二空间1114b的制冷剂进入到包括第二轴孔146c的第五气隙G5存在局限。实际上,设置于第二轴孔146c的第二径向轴承147和旋转轴130的与所述第二径向轴承147相对的外周面之间窄到数十μm左右,从而马达室1114的制冷剂可能无法迅速地供应到第二径向轴承147。因此,第二径向轴承147的运转可能发生延迟,或者第二径向轴承147和旋转轴130之间可能无法被顺畅地冷却。
因此,在本实施例中,从第二轴承壳146的第二侧面146b向第二轴孔146c贯穿的第三流入通路1718可以形成有至少一个以上。
例如,第三流入通路1718的一端可以从第二轴承壳146的第二侧面146b向第二空间1114b开口,第三流入通路1718的另一端可以从第二轴承壳146的第二轴孔146c向旋转轴130,准确而言,第二叶轮轴部133的第二轴承面部1333开口。由此,在第二空间1114b和第二轴孔146c之间可以形成一种旁通通路,从而流入到第二空间1114b的制冷剂可以通过作为旁通通路的第三流入通路1718直接供应到构成第五气隙G5的第二轴孔146c。由此,能够使第二径向轴承147顺畅地运转,同时能够迅速地冷却该第二径向轴承147和与其相对的旋转轴130。
另外,第三流入通路1718可以形成为大于第二径向轴承147和旋转轴130的与所述第二径向轴承147相对的外周面之间的间隔。由此,第二空间1114b的制冷剂可以迅速地供应到构成第五气隙G5的第二轴孔146c。
另外,构成第三流入通路1718的出口的第二端可以形成为在第二轴承壳146和第二吐出侧密封部166之间向第二轴孔146c的内周面开口。由此,供应到构成第五气隙G5的第二轴孔146c的制冷剂可以与从第二压缩部160通过第二吐出侧密封部166的微小缝隙向马达室1114侧泄漏的制冷剂一起通过第二径向轴承147并被回收到第二空间1114b。由此,能够使第二径向轴承147顺畅地运转并迅速地冷却。

Claims (21)

1.一种涡轮压缩机,其中,
包括:
壳体,具有马达室;
驱动马达,定子和转子设置于所述壳体的马达室;
旋转轴,与所述转子结合并旋转;
第一压缩部和第二压缩部,分别设置在所述旋转轴的两端;
连接通路部,连接所述第一压缩部的出口和所述第二压缩部的入口之间;
流入通路部,贯穿所述壳体的一侧与所述马达室的内部连通,将冷却流体引导至所述马达室;以及
流出通路部,贯穿所述壳体的另一侧与所述马达室的内部连通,将所述马达室的冷却流体向所述壳体的外部引导。
2.根据权利要求1所述的涡轮压缩机,其中,
所述马达室包括:
第一空间,以所述驱动马达为基准设置于轴向一侧;以及
第二空间,以所述驱动马达为基准设置于轴向另一侧,
在所述第一空间设置有相对于所述旋转轴的轴向进行支撑的轴向轴承,
所述流入通路部与所述第一空间连通,
所述轴向轴承设置在从所述旋转轴沿径向延伸的可动侧支撑部和固定于所述壳体并与所述可动侧支撑部的轴向两侧侧面相对的复数个固定侧支撑部之间,
所述流入通路部的至少一部分与复数个所述固定侧支撑部中位于所述可动侧支撑部和所述第一压缩部之间的固定侧支撑部沿径向重叠。
3.根据权利要求1所述的涡轮压缩机,其中,
所述马达室包括:
第一空间,以所述驱动马达为基准设置于轴向一侧,并与所述第一压缩部相对;以及
第二空间,以所述驱动马达为基准设置于轴向另一侧,并与所述第二压缩部相对,
所述第一空间和所述第二空间彼此连通,
所述流出通路部与所述第二空间连通,
所述流入通路部包括:
第一流入通路部,与所述第一空间连通;以及
第二流入通路部,与所述第二空间连通,
在所述第一空间设置有相对于所述旋转轴的轴向进行支撑的轴向支撑部,
在所述轴向支撑部形成有使所述第一流入通路部与所述第一空间连通的制冷剂流入通路。
4.根据权利要求1所述的涡轮压缩机,其中,
在所述马达室设置有相对于所述旋转轴的轴向进行支撑的轴向支撑部,
所述轴向支撑部包括:
镜板,从所述旋转轴沿径向延伸;
第一分隔壁,固定在所述壳体,并位于所述镜板和所述第一压缩部之间;以及
第二分隔壁,与所述第一分隔壁沿轴向隔开并固定在所述壳体,并且与所述镜板沿轴向重叠并位于所述镜板和所述驱动马达之间,
在所述第一分隔壁设置有构成所述流入通路部的制冷剂流入通路,
所述制冷剂流入通路的端部向所述第一分隔壁的与所述镜板相对的侧面开口,
在所述镜板的一侧面和所述第一分隔壁之间以及所述镜板的另一侧面和所述第二分隔壁之间分别设置有轴向轴承,
所述制冷剂流入通路的端部位于比所述轴向轴承沿径向更远离所述旋转轴的位置。
5.根据权利要求1所述的涡轮压缩机,其中,
在所述马达室设置有相对于所述旋转轴的轴向进行支撑的轴向支撑部,
所述轴向支撑部包括:
镜板,从所述旋转轴沿径向延伸;
第一分隔壁,固定在所述壳体,并位于所述镜板和所述第一压缩部之间;以及
第二分隔壁,与所述第一分隔壁沿轴向隔开并固定在所述壳体,并且与所述镜板沿轴向重叠并位于所述镜板和所述驱动马达之间,
在所述第一分隔壁设置有构成所述流入通路部的制冷剂流入通路,
所述制冷剂流入通路的端部向所述第一分隔壁的与所述镜板相对的侧面开口,
在所述镜板的一侧面和所述第一分隔壁之间以及所述镜板的另一侧面和所述第二分隔壁之间分别设置有轴向轴承,
所述制冷剂流入通路的端部位于比所述轴向轴承沿径向更靠近所述旋转轴的位置。
6.根据权利要求5所述的涡轮压缩机,其中,
所述制冷剂流入通路包括:
第一流入通路,向第一分隔壁的两侧轴向侧面中与所述镜板相对的第二侧面开口;以及
第二流入通路,向所述第一分隔壁的两侧轴向侧面中作为所述第二侧面的相反侧的第一侧面或内周面开口。
7.根据权利要求1所述的涡轮压缩机,其中,
在所述马达室设置有相对于所述旋转轴的轴向进行支撑的轴向支撑部,
所述轴向支撑部包括:
镜板,从所述旋转轴沿径向延伸;
第一分隔壁,固定在所述壳体,并位于所述镜板和所述第一压缩部之间;以及
第二分隔壁,与所述第一分隔壁沿轴向隔开并固定在所述壳体,并且与所述镜板沿轴向重叠并位于所述镜板和所述驱动马达之间,
在所述第一分隔壁设置有构成所述流入通路部的制冷剂流入通路,
所述制冷剂流入通路的端部向所述第一分隔壁的与所述镜板相对的侧面开口,
在所述旋转轴形成有沿径向贯穿的制冷剂通路,
所述制冷剂通路的截面积形成为大于或等于所述镜板的两侧侧面和与所述镜板的两侧侧面相对的分隔壁之间的间隔,
所述制冷剂通路包括:
第一制冷剂通路,隔着所述镜板在轴向一侧沿径向贯穿;以及
第二制冷剂通路,隔着所述镜板在轴向另一侧沿径向贯穿,
所述第一制冷剂通路和所述第二制冷剂通路利用沿轴向延伸的第三制冷剂通路来彼此连通。
8.根据权利要求1所述的涡轮压缩机,其中,
在所述马达室设置有相对于所述旋转轴的轴向进行支撑的轴向支撑部,
所述轴向支撑部包括:
镜板,从所述旋转轴沿径向延伸;
第一分隔壁,固定在所述壳体,并位于所述镜板和所述第一压缩部之间;以及
第二分隔壁,与所述第一分隔壁沿轴向隔开并固定在所述壳体,并且与所述镜板沿轴向重叠并位于所述镜板和所述驱动马达之间,
在所述第一分隔壁设置有构成所述流入通路部的制冷剂流入通路,
所述制冷剂流入通路的端部向所述第一分隔壁的与所述镜板相对的侧面开口,
在所述旋转轴形成有沿径向贯穿的制冷剂通路,
在所述镜板形成有沿径向贯穿的第四制冷剂通路,
在所述旋转轴的隔着所述镜板的轴向两侧中的至少任意一侧沿径向贯穿形成有第一制冷剂通路或第二制冷剂通路,
所述第四制冷剂通路利用沿轴向延伸的第三制冷剂通路来与所述第一制冷剂通路或所述第二制冷剂通路连通,或者与所述第一制冷剂通路和所述第二制冷剂通路连通。
9.根据权利要求1所述的涡轮压缩机,其中,
在所述马达室设置有相对于所述旋转轴的轴向进行支撑的轴向支撑部,
所述轴向支撑部包括:
镜板,从所述旋转轴沿径向延伸;
第一轴承壳,固定在所述壳体,并位于所述镜板和所述第一压缩部之间;以及
轴承支撑部,与所述第一轴承壳沿轴向隔开并固定在所述壳体,并且与所述镜板沿轴向重叠并位于所述镜板和所述驱动马达之间,
所述第一轴承壳包括:
内壁部,设置有第一轴孔以供所述旋转轴的一端部以能够旋转的方式插入;
第一侧壁部,从所述内壁部的外周面的一侧沿径向延伸并形成为环形;
第二侧壁部,从所述内壁部的外周面的另一侧沿径向延伸并形成为环形;以及
制冷剂容纳部,设置于所述第一侧壁部和所述第二侧壁部之间,所述制冷剂容纳部的与所述旋转轴相对的内周侧被所述内壁部密闭,所述制冷剂容纳部的与所述壳体的内周面相对的外周侧的至少一部分开口,
所述流入通路部与所述制冷剂容纳部沿径向重叠。
10.根据权利要求9所述的涡轮压缩机,其中,
在所述内壁部的第一轴孔和所述旋转轴的外周面之间设置有第一径向轴承,
在所述内壁部和所述第一侧壁部中的至少任一方贯穿形成有使所述制冷剂容纳部与所述马达室连通的制冷剂通路,
所述制冷剂通路在比所述第一径向轴承沿轴向更靠近所述第一压缩部的位置向所述马达室开口,
在所述第一侧壁部的与所述第一压缩部沿轴向相对的外侧面形成有密封所述第一压缩部和所述第一侧壁部之间的第一吐出侧密封部,
所述制冷剂通路在比所述第一吐出侧密封部更靠近所述旋转轴的位置开口,以与所述马达室连通。
11.根据权利要求9所述的涡轮压缩机,其中,
在所述内壁部的第一轴孔和所述旋转轴的外周面之间设置有第一径向轴承,
在所述内壁部和所述第一侧壁部中的至少任一方贯穿形成有使所述制冷剂容纳部与所述马达室连通的制冷剂通路,
所述制冷剂通路在比所述第一径向轴承沿轴向更靠近所述第一压缩部的位置向所述马达室开口,
所述制冷剂通路沿径向隔开预设的间隔形成有复数个,
在所述第一侧壁部的与所述第一压缩部沿轴向相对的外侧面设置有将复数个所述制冷剂通路的开口端彼此连通的通路盖,
在所述通路盖的与所述第一侧壁部相对的一侧面沿径向延伸形成有将复数个所述制冷剂通路彼此连通的通路连接槽,
所述通路连接槽与所述内壁部的第一轴孔连通。
12.根据权利要求11所述的涡轮压缩机,其中,
在所述通路盖的与所述第一压缩部相对的另一侧面形成有密封所述第一压缩部和所述第一侧壁部之间的第一吐出侧密封部。
13.根据权利要求9所述的涡轮压缩机,其中,
在所述第二侧壁部和所述镜板之间设置有第一轴向轴承,
在所述内壁部和所述第二侧壁部中的至少任一方贯穿形成有使所述制冷剂容纳部与所述马达室连通的制冷剂通路,
所述制冷剂通路在比所述第一轴向轴承沿径向更靠近所述旋转轴的外周面的位置开口。
14.根据权利要求9所述的涡轮压缩机,其中,
在所述内壁部和所述第二侧壁部中的至少任一方贯穿形成有使所述制冷剂容纳部与所述马达室连通的第一流入通路,
在所述内壁部和所述第一侧壁部中的至少任一方贯穿形成有使所述制冷剂容纳部与所述马达室连通的第二流入通路。
15.根据权利要求9所述的涡轮压缩机,其中,
还包括:
第二轴承壳,固定在所述壳体,并位于所述驱动马达和所述第二压缩部之间,
在所述第二轴承壳形成有第二轴孔以供所述旋转轴的另一端部以能够旋转的方式插入,在所述第二轴承壳的与所述马达室相对的侧面形成有向所述第二轴孔贯穿的制冷剂通路。
16.根据权利要求1所述的涡轮压缩机,其中,
所述马达室中隔着所述驱动马达的轴向两侧分别为第一空间和第二空间,
所述流入通路部包括:
第一流入通路部,与所述第一空间连通;以及
第二流入通路部,与所述第二空间连通,
所述第一流入通路部和所述第二流入通路部在相同的轴线上与所述马达室连通,
所述流出通路部位于离所述第一流入通路部或所述第二流入通路部沿周向最远的位置。
17.根据权利要求1所述的涡轮压缩机,其中,
所述马达室中隔着所述驱动马达的轴向两侧分别为第一空间和第二空间,
所述流入通路部包括:
第一流入通路部,与所述第一空间连通;以及
第二流入通路部,与所述第二空间连通,
所述第一流入通路部和所述第二流入通路部在相同的轴线上与所述马达室连通,
所述第一流入通路部的内径大于或等于所述第二流入通路部的内径。
18.根据权利要求1所述的涡轮压缩机,其中,
所述马达室中隔着所述驱动马达的轴向两侧分别为第一空间和第二空间,在所述第一空间设置有相对于所述旋转轴的轴向进行支撑的轴向支撑部,
所述流出通路部与所述第二空间连通,
所述连接通路部包括:
第一连接通路,一端与所述流出通路部连通,另一端与所述第二压缩部的吸入侧连通;
第二连接通路,一端与所述流出通路部连通,另一端与所述第一压缩部的吸入侧连通;以及
制冷剂控制阀,将通过了所述马达室的制冷剂的流动方向控制为朝所述第一连接通路侧或所述第二连接通路侧。
19.根据权利要求18所述的涡轮压缩机,其中,
所述制冷剂控制阀包括根据预设的条件控制开闭方向的阀控制部,
所述阀控制部在高负荷条件下使所述第二空间与所述第二压缩部的入口侧连通,在低负荷条件下使所述第二空间与所述第一压缩部的入口侧连通。
20.一种制冷循环装置,其中,
包括:
压缩机;
冷凝器,与所述压缩机的吐出侧连接;
膨胀器,与所述冷凝器的出口侧连接;以及
蒸发器,所述蒸发器的入口与所述膨胀器的出口侧连接,所述蒸发器的出口与所述压缩机的吸入侧连接,
所述压缩机由权利要求1至19中任意一项所述的涡轮压缩机构成。
21.根据权利要求20所述的制冷循环装置,其中,
所述流入通路部连接所述冷凝器的出口和所述膨胀器的入口之间。
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