渦旋式壓縮的制造方法
【專利摘要】一種渦旋式壓縮機，利用使凸臺部（2d）的內(nèi)部空間（2g）與第一中間壓力室（5e）連通的第一減壓機構（3r）進行減壓，使第一中間壓力室內(nèi)的壓力成為低于凸臺部（2d）的內(nèi)部空間（2g）的壓力且高于吸入壓力的第一中間壓力，利用使第一中間壓力室（5e）與第二中間壓力室（2i）連通的第二減壓機構（3n）進行減壓，使第二中間壓力室內(nèi)的壓力成為低于第一中間壓力室內(nèi)的第一中間壓力且高于吸入壓力的第二中間壓力，柔性框架（3）承受第一中間壓力室內(nèi)的第一中間壓力而將擺動渦旋件（2）按壓于固定渦旋件（1），且承受第二中間壓力室內(nèi)的第二中間壓力而減輕該柔性框架（3）的推力承受面（3a）處的按壓力。
【專利說明】渦旋式壓縮機
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及渦旋式壓縮機。
【背景技術】
[0002]通常，公知有如下的高壓蝸殼式的立式渦旋式壓縮機，該渦旋式壓縮機在密閉容器內(nèi)收納有:對制冷劑進行壓縮的壓縮機構部；配置于上述壓縮機構部的下方、且對壓縮機構部進行驅動的驅動部；以及對壓縮機構部進行潤滑的冷凍機油。在這種渦旋式壓縮機中，壓縮機構部具備:具有固定板狀渦旋齒的固定渦旋件；以及具有與固定板狀渦旋齒對置而形成壓縮室的擺動板狀渦旋齒的擺動渦旋件。擺動渦旋件能夠沿軸向移動，且承受被導入到其背面?zhèn)鹊目臻g的中間壓力的制冷劑的壓力而被按壓于固定渦旋件，從而減少來自壓縮動作中的齒頂?shù)闹评鋭┑男孤p失。即，在擺動渦旋件的背面?zhèn)?，以推力面接觸的方式配置柔性框架(compliance frame),進一步,在柔性框架的背面配置引導框架,在柔性框架的背面與引導框架之間形成第一中間壓力室。進而，朝第一中間壓力室導入中間壓力的制冷劑，利用制冷劑的壓力推頂柔性框架，并經(jīng)由柔性框架的推力面推頂擺動渦旋件。作為朝第一中間壓力室抽氣的抽氣方法，經(jīng)由設置于柔性框架的連通孔對處于由壓縮機構部壓縮中途的制冷劑的一部分進行抽氣，能夠根據(jù)形成連通孔的位置、抽氣范圍使第一中間壓力室的壓力變化，當將第一中間壓力室的壓力設為Pml、將吸入壓力設為Ps、將與連通孔的位置或抽氣范圍相應的系數(shù)設為β時，滿足如下的關系。
[0003]Pml=PsX β......(I)
[0004]此外，在擺動渦旋件背面與柔性框架之間形成第二中間壓力室，使第二中間壓力室的內(nèi)部達到高于吸入壓力的中間壓力以獲得反力，從而降低擺動渦旋件與柔性框架的推力面處的滑動損失。即，利用第二中間壓力室內(nèi)的高于吸入壓力的中間壓力將擺動渦旋件的推力面與柔性框架的推力軸承之間的壓接力的一部分抵消，降低擺動渦旋件的滑動損失。第二中間壓力室與吸入空間經(jīng)由具有彈簧的減壓機構連通，且滿足如下關系(Pm2:第二中間壓力室的壓力；Ps:吸入壓力；α:由彈力決定的系數(shù))。
[0005]Pm2=Ps+a......(2)
[0006]這樣，對于現(xiàn)有的渦旋式壓縮機，實現(xiàn)了既能降低壓縮機構部的泄漏損失又能減輕滑動損失的高效的壓縮機(例如參照專利文獻1、2)。
[0007]專利文獻1:日本特開2000 - 161254號公報(圖2)
[0008]專利文獻2:日本特開2000 — 329075號公報(圖1?圖3)
[0009]然而，對于專利文獻1、2所記載的渦旋式壓縮機，作為朝第一中間壓力室抽氣的抽氣方法，均經(jīng)由柔性框架對處于由壓縮機構部壓縮中途的中間壓力的制冷劑的一部分進行抽氣，因此存在如下問題。
[0010](a)在運轉時，當伴隨著壓縮室內(nèi)的壓力變動而柔性框架成為不穩(wěn)定的狀態(tài)的情況下，該柔性框架從擺動渦旋件分離，朝第一中間壓力室的抽氣變得不穩(wěn)定，壓力并不上升，無法獲得柔性框架的浮起穩(wěn)定性。[0011](b)在柔性框架不穩(wěn)定的狀態(tài)下，在壓縮室壓縮的制冷劑朝吸入空間泄漏而產(chǎn)生泄漏損失。
[0012](C)在穩(wěn)態(tài)運轉時，伴隨著壓縮室內(nèi)的壓力變動，在壓縮室與第一中間壓力室之間產(chǎn)生差壓，產(chǎn)生制冷劑在壓縮室與第一中間壓力室往返的所謂的呼吸損失。
[0013](d)在穩(wěn)態(tài)運轉時，在排出壓力低、吸入壓力高的低壓縮比條件下，第一中間壓力成為過大的中間壓力,推頂柔性框架的力變大,滑動損失增加。
[0014]即便對于利用擺動渦旋件背面與柔性框架形成第二中間壓力室、且借助不同于第一中間壓力室的其他路徑朝第二中間壓力室導入中間壓力的制冷劑的裝置，上述(a)?(d)那樣的問題也依然存在。特別地，在像上述(a)、(b)那樣，柔性框架成為不穩(wěn)定狀態(tài)、且該柔性框架從擺動渦旋件離開的情況下，不僅第一中間壓力室朝吸入壓力空間敞開，第二中間壓力室也朝吸入壓力空間敞開，朝第一中間壓力室的抽氣變得不穩(wěn)定，壓力并不上升，無法獲得擺動渦旋件的浮起穩(wěn)定性。
實用新型內(nèi)容
[0015]本實用新型是為了解決上述那樣的問題而完成的，其目的在于提供如下的渦旋式壓縮機:能夠抑制柔性框架成為不穩(wěn)定狀態(tài)，能夠可靠地朝第一中間壓力室抽氣，且能夠消除來自壓縮機構部的泄漏損失以及呼吸損失。
[0016]對于本實用新型所涉及的渦旋式壓縮機，該渦旋式壓縮機在密閉容器內(nèi)收納有:對制冷劑進行壓縮的壓縮機構部；對壓縮機構部進行驅動的驅動部；以及對壓縮機構部進行潤滑的冷凍機油，由壓縮機構部壓縮后的制冷劑被排出到密閉容器內(nèi)而后被排出到外部，其中，壓縮機構部具備:固定渦旋件，該固定渦旋件具備固定臺板、以及形成于固定臺板的一方的面的固定渦旋齒；擺動渦旋件，該擺動渦旋件具備:擺動渦旋齒，該擺動渦旋齒與固定渦旋件的固定渦旋齒對置而形成壓縮室；擺動臺板，擺動渦旋齒設置于擺動臺板；凸臺部，該凸臺部形成于擺動臺板的未設置擺動渦旋齒的面即背面；以及擺動軸承，該擺動軸承形成于凸臺部的內(nèi)側面；十字頭機構，該十字頭機構防止擺動渦旋件的自轉；柔性框架，該柔性框架能夠沿軸向移動，對擺動渦旋件進行支承，且在擺動渦旋件的背面?zhèn)刃纬傻诙虚g壓力室；引導框架，該引導框架對柔性框架進行支承，且在柔性框架的背面?zhèn)刃纬傻谝恢虚g壓力室；軸，該軸在軸心部形成有供油孔，冷凍機油與被排出到密閉容器內(nèi)的制冷劑一起從供油孔通過，并且，在軸的主軸部的一端部設置有以滑動自如的方式與擺動渦旋件的凸臺部的擺動軸承嵌合的曲柄部，且軸被固定于構成驅動部的電動機轉子；第一減壓機構，該第一減壓機構使凸臺部的內(nèi)部空間與第一中間壓力室連通，且進行減壓以使第一中間壓力室內(nèi)的壓力成為低于凸臺部的內(nèi)部空間的壓力、且高于吸入壓力的第一中間壓力；以及第二減壓機構，該第二減壓機構使第一中間壓力室與第二中間壓力室連通，且進行減壓以使第二中間壓力室內(nèi)的壓力成為低于第一中間壓力室內(nèi)的第一中間壓力、且高于吸入壓力的第二中間壓力，柔性框架承受第一中間壓力室內(nèi)的第一中間壓力而將擺動渦旋件按壓于固定渦旋件，并且承受第二中間壓力室內(nèi)的第二中間壓力而減輕柔性框架的推力承受面處的按壓力。
[0017]根據(jù)本實用新型的渦旋式壓縮機，具備:第一減壓機構，該第一減壓機構使凸臺部的內(nèi)部空間與第一中間壓力室連通，且進行減壓以使第一中間壓力室內(nèi)的壓力成為低于凸臺部的內(nèi)部空間的壓力、且高于吸入壓力的第一中間壓力；以及第二減壓機構，該第二減壓機構使第一中間壓力室與第二中間壓力室連通，且進行減壓以使第二中間壓力室內(nèi)的壓力成為低于第一中間壓力室內(nèi)的第一中間壓力、且高于吸入壓力的第二中間壓力，柔性框架承受第一中間壓力室內(nèi)的第一中間壓力而將擺動渦旋件按壓于固定渦旋件，并且承受第二中間壓力室內(nèi)的第二中間壓力而減輕該柔性框架的推力承受面處的按壓力，因此，能夠抑制伴隨著壓縮機構部的壓力變動而柔性框架成為不穩(wěn)定的狀態(tài)，能夠獲得穩(wěn)定的浮起性。因此，能夠降低來自渦旋齒的齒頂間隙的泄漏損失，且能夠減輕滑動損失。并且，由于并不從壓縮機構部進行抽氣，因此能夠降低伴隨于壓縮機構部的壓力變動的呼吸損失，能夠提高壓縮效率。
[0018]并且，本實用新型的渦旋式壓縮機的特征在于，設置有對上述擺動渦旋件的上述凸臺部的內(nèi)部空間與上述第二中間壓力室之間進行密封的密封件。
[0019]并且，本實用新型的渦旋式壓縮機的特征在于，還具備第三減壓機構，在上述第二中間壓力室內(nèi)的壓力成為上述第二中間壓力后使上述第二中間壓力室與吸入壓力空間側連通。
[0020]并且，本實用新型的渦旋式壓縮機的特征在于，在上述軸的上述曲柄部與上述擺動渦旋件的上述擺動軸承之間配置有滑動件，在上述滑動件與上述曲柄部之間形成有間隙。
[0021]并且，本實用新型的渦旋式壓縮機的特征在于，上述間隙存在于上述滑動件的位于上述曲柄部的偏心方向上的端部與上述曲柄部之間，上述滑動件能夠在上述曲柄部的偏心方向上滑動上述間隙的量。
[0022]并且，本實用新型的渦旋式壓縮機的特征在于，上述間隙存在于上述滑動件的位于從上述曲柄部的偏心方向朝上述曲柄部的旋轉方向的反方向傾斜一定角度的方向上的端部與上述曲柄部之間，上述滑動件能夠在從上述曲柄部的偏心方向朝上述曲柄部的旋轉方向的反方向傾斜一定角度的方向上滑動上述間隙的量。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0023]圖1是示出本實用新型的實施方式所涉及的渦旋式壓縮機的整體結構的縱剖視圖。
[0024]圖2是示出本實用新型的實施方式所涉及的渦旋式壓縮機的固定渦旋件側的十字鍵(Oldham’s key)以及十字鍵槽的主要部分剖視圖。
[0025]圖3是示出本實用新型的實施方式所涉及的渦旋式壓縮機的擺動渦旋件側的十字鍵以及十字鍵槽的主要部分剖視圖。
[0026]圖4是示出朝本實用新型的實施方式所涉及的渦旋式壓縮機的壓縮機構部供給的冷凍機油的流動的主要部分剖視圖。
[0027]圖5是示出本實用新型的實施方式所涉及的渦旋式壓縮機的第一中間壓力室以及凸臺部的外部空間(第二中間壓力室)的主要部分剖視圖。
[0028]圖6是示出本實用新型的實施方式所涉及的渦旋式壓縮機的設置于軸的曲柄部的滑動件以及擺動渦旋件的軸承的主要部分剖視圖。
[0029]圖7是示出本實用新型的實施方式所涉及的渦旋式壓縮機的設置于軸的曲柄部的滑動件以及擺動渦旋件的軸承部的動作的示意圖。
[0030]圖8是示出本實用新型的實施方式所涉及的渦旋式壓縮機的設置于軸的曲柄部的滑動件以及擺動渦旋件的軸承部的動作的示意圖。
[0031]標號說明:
[0032]1:固定潤旋件；Ia:固定臺板；Ib:固定潤旋齒；Ic:十字鍵槽；le:排出口 ；2:擺動渦旋件；2a:擺動臺板；2b:擺動渦旋齒；2c:十字鍵槽；2d:凸臺部；2f:推力面；2g:內(nèi)部空間；2h:擺動軸承；21:外部空間(第二中間壓力室)；2k:臺板外周部空間；3:柔性框架；3a:推力承受面；3b:上嵌合圓筒面；3c:下嵌合圓筒面；3d:主軸承；3e:輔助主軸承；3h:突出面；31:連通孔；3j:第三減壓機構；3k:第三中間壓力調(diào)整閥；31:第三中間壓力調(diào)整彈簧；3m:閥柱護套；3n:第二減壓機構；3o:第二中間壓力調(diào)整閥；3p:第二中間壓力調(diào)整彈黃；3q:閥柱護套；3r:弟一減壓機構；3s:端面S封槽；4:軸；4a:曲柄部；4c:王軸部；4d:副軸部；4g:供油孔；4h:橫孔；41:油管；5:引導框架；5a:上嵌合圓筒面；5b:下嵌合圓筒面；5e:第一中間壓力室；5f:柔性框架外部空間；6:副框架；6a:副軸承；7:電動機定子；8:電動機轉子；9:十字頭機構；9a:十字頭機構環(huán)狀部；9b:擺動側十字鍵；9c:固定側十字鍵；10:密閉容器；10a:吸入管；10b:排出管；10c:密閉容器空間；10d:冷凍機油；Ila:上密封件；llb:下密封件；12:滑動件；12a:外周部；12b:內(nèi)周部；13:端面密封件(密封件)；13a:端面密封件的下部空間；13b:間隙；14:渦流波及防止壁；100:渦旋式壓縮機；Pml:第一中間壓力；Pm2:第二中間壓力；g:間隙。
【具體實施方式】
[0033]圖1是示出本實用新型的實施方式所涉及的渦旋式壓縮機的整體結構的縱剖視圖。另外，該圖(包括其它附圖)是示意性地描繪的圖，本實用新型并不限定于圖示的方式。
[0034]在圖1中，渦旋式壓縮機100具有密閉容器10、配置于密閉容器10的上部的壓縮機構部、配置于密閉容器10的中央部的驅動部、以及形成于密閉容器10的底部的油積存部。
[0035]壓縮機構部形成為包括擺動渦旋件2以及被固定于密閉容器10的固定渦旋件I。驅動部具有:被固定于密閉容器10的電動機定子7 ;以及在電動機定子7的內(nèi)部配置成旋轉自如的電動機轉子8。
[0036][固定渦旋件的結構]
[0037]圖2是示出本實用新型的實施方式所涉及的渦旋式壓縮機的固定渦旋件側的十字鍵與十字鍵槽的主要部分剖視圖。
[0038]在圖1及圖2中，固定渦旋件I的圓盤狀的固定臺板Ia的外周部借助螺栓(未圖示)被緊固于引導框架5。進而，在固定臺板Ia的一方的面(圖1中為下側)形成有板狀渦旋齒(以下稱作“固定渦旋齒”)lb。制冷劑氣體的吸入管IOa貫通密閉容器10而被壓入于固定渦旋齒Ib的側面。在固定臺板Ia的中央部設置有將被壓縮后的氣體排出的排出口 le。排出氣體從排出口 Ie被排出到密閉容器10內(nèi)，并經(jīng)由排出管IOb被供給至外部的冷凍循環(huán)。在固定渦旋齒Ib的外周部，在大致一條直線上形成有兩個一對的十字鍵槽lc。后述的十字頭機構9的一對固定側十字鍵9c以往返滑動自如的方式嵌入十字鍵槽Ic。
[0039][擺動渦旋件的結構][0040]擺動渦旋件2在圓盤狀的擺動臺板2a的一方的面(在圖1中為上側)形成有實質(zhì)上與固定渦旋齒Ib相同形狀的板狀渦旋齒(以下稱作“擺動渦旋齒”)2b。在固定渦旋齒Ib與擺動渦旋齒2b之間形成有容積相對地變化的壓縮室。并且，在擺動臺板2a的與擺動渦旋齒2b相反側的面(在圖1中為下側)的中心部形成有中空圓筒狀的凸臺部2d，在凸臺部2d的內(nèi)側面形成有擺動軸承2h。
[0041]并且，在擺動臺板2a的與凸臺部2d相同側的面(在圖1中為下側)的外周部形成有推力面2f。推力面2f能夠與柔性框架3的推力承受面3a壓接并滑動。
[0042]圖3是示出本實用新型的實施方式所涉及的渦旋式壓縮機的擺動渦旋件側的十字鍵以及十字鍵槽的主要部分剖視圖。
[0043]在圖1及圖3中，在擺動渦旋件2的擺動臺板2a的外周部，在大致一條直線上形成有相對于固定渦旋件I的十字鍵槽Ic具有大致90度的相位差的一對十字鍵槽2c。后述的十字頭機構9的一對擺動側十字鍵9b以往返滑動自如的方式與十字鍵槽2c卡合。
[0044][引導框架與柔性框架的結構]
[0045]圖4是示出朝本實用新型的實施方式所涉及的渦旋式壓縮機的壓縮機構部供給的冷凍機油的流動的主要部分剖視圖。圖5是示出本實用新型的實施方式所涉及的渦旋式壓縮機的第一中間壓力室以及凸臺部的外部空間(第二中間壓力室)的主要部分剖視圖。
[0046]引導框架5在擺動渦旋件2的背面?zhèn)刃纬芍虚g壓力室。該中間壓力室由柔性框架3分割為上下兩個中間壓力室，即第二中間壓力室(凸臺部的外部空間2i)與第一中間壓力室5e。如圖1所示，作為軸向移動框架的柔性框架3由大徑的筒狀部與小徑的筒狀部組合形成，在大徑的筒狀部的上表面形成有推力承受面3a。并且，在推力承受面3a的外側、即大徑的筒狀部的外周，形成有呈凸緣狀地突出的面(以下稱為“突出面”)3h，十字頭機構9的十字頭機構環(huán)狀部9a被載置于突出面3h、且往返滑動運動。
[0047]并且，在突出面3h，如圖4所示，以連通十字頭機構環(huán)狀部9a的內(nèi)側和柔性框架外部空間5f的方式形成有連通臺板外周部空間2k與柔性框架外部空間5f的連通孔(作為調(diào)整閥后流路發(fā)揮功能)3i。
[0048]并且，在柔性框架3，如圖4所示，在設置于凸臺部2d的內(nèi)部空間2g與第一中間壓力室5e之間的制冷劑流路收納有第一減壓機構3r。該第一減壓機構3r可以像圖5所示的螺旋構造那樣借助毛細管效應進行減壓，也可以借助多級阻尼孔(orifice)進行減壓。在設置螺旋構造的情況下，也可以將螺旋槽形成在柔性框架3偵U。
[0049]此外，如圖4及圖5所示，在柔性框架3設置有第二減壓機構3n，該第二減壓機構3n收納作為第一中間壓力室5e的開閉閥的第二中間壓力調(diào)整閥30、閥柱護套3q、第二中間壓力調(diào)整彈簧3p。第二中間壓力調(diào)整彈簧3p以被壓縮后的狀態(tài)被收納。
[0050]并且,如圖4及圖5所不,在柔性框架3設置有第三減壓機構3j,該第三減壓機構3j收納作為構成第二中間壓力室的凸臺部2d的外部空間2i的開閉閥的第三中間壓力調(diào)整閥3k、閥柱護套3m、第三中間壓力調(diào)整彈簧31。第三中間壓力調(diào)整彈簧31與第二中間壓力調(diào)整彈簧3p同樣以被壓縮后的狀態(tài)被收納。
[0051]在引導框架5的內(nèi)側面的固定渦旋件I側(在圖1中為上側)形成有上嵌合圓筒面5a，形成于柔性框架3的外周面的上嵌合圓筒面3b與上述上嵌合圓筒面5a嵌合。
[0052]并且，在引導框架5的內(nèi)側面的電動機側(在圖1中為下側)形成有下嵌合圓筒面5b，形成于柔性框架3的外周面的下嵌合圓筒面3c與上述下嵌合圓筒面5b嵌合。
[0053]由引導框架5的內(nèi)側面與柔性框架3的外側面形成的第一中間壓力室5e的上下方由環(huán)狀的上密封件Ila以及下密封件Ilb分隔。此處，在柔性框架3的外周面的兩處位置形成有收納上密封件Ila以及下密封件Ilb的環(huán)狀的密封槽，但該密封槽也可以形成于引導框架5的內(nèi)周面。
[0054]并且，上下方由擺動渦旋件2的擺動臺板2a與柔性框架3包圍的推力承受面3a的外周側的空間、即圖4所示的臺板外周部空間2k成為吸入氣體氛圍的吸入壓力空間。
[0055]另一方面，圖4及圖5所示的擺動渦旋件2的凸臺部2d的內(nèi)部空間2g與形成于軸4的軸心部的貫通孔即供油孔4g相連、其壓力為排出壓力。在柔性框架3形成有對端面密封件13進行收納的端面密封槽3s，該端面密封件13構成處于排出壓力下的凸臺部2d的內(nèi)部空間2g與后述那樣被減壓至第二中間壓力的凸臺部2d的外部空間2i之間的分隔件，并且，端面密封件13被收納于端面密封槽3s。穩(wěn)態(tài)運轉時，端面密封件13能夠與凸臺部2d的下端面壓接并滑動。另外，收納端面密封件13的槽也可以設置于凸臺部2d的下端面?zhèn)取?br> [0056][軸的結構]
[0057]在軸4的擺動渦旋件2側(在圖1中為上側)的端部形成有曲柄部4a，該曲柄部4a以滑動自如的方式與擺動渦旋件2的擺動軸承2h的內(nèi)周面嵌合。
[0058]在曲柄部4a的下側形成有以旋轉自如的方式與柔性框架3的主軸承3d以及輔助主軸承3e嵌合的主軸部4c。在主軸部4c形成有自軸心部的供油孔4g連通到主軸承3d的下端面?zhèn)鹊臋M孔4h，能夠通過橫孔4h朝主軸承3d供給作為潤滑油的冷凍機油10d。
[0059]并且，在軸4的另一端部形成有以旋轉自如的方式與副框架(sub-frame)6的副軸承6a嵌合的副軸部4d，在副軸部4d與主軸部4c之間熱壓配合有電動機轉子8。
[0060]此外，在軸4的下端面壓入有油管4i，該油管4i的周圍由圓筒狀的渦流波及防止壁14包圍。油管4i利用因被排出到密閉容器10內(nèi)的制冷劑的壓力而產(chǎn)生的差壓汲取積存在密閉容器10底部的冷凍機油10d。渦流波及防止壁14防止伴隨油管4i的旋轉產(chǎn)生的渦流波及至周邊而對冷凍機油10的汲取造成影響。
[0061]當軸4進行旋轉運動時，曲柄部4a與電動機轉子8 一起與軸4 一體地進行旋轉運動，由此使擺動渦旋件2進行公轉運動。
[0062][滑動件的結構]
[0063]圖6是示出本實用新型的實施方式所涉及的渦旋式壓縮機的設置于軸的曲柄部的滑動件以及擺動渦旋件的軸承的主要部分剖視圖。圖7及圖8均為示出本實用新型的實施方式所涉及的渦旋式壓縮機的設置于軸的曲柄部的滑動件以及擺動渦旋件的軸承部的動作的示意圖。如上所述，當軸4旋轉時，曲柄部4a和電動機轉子8 一起與軸4 一體地進行旋轉運動，由此使擺動渦旋件2進行公轉運動。此時，如圖6所示，將滑動件12配置成以滑動自如的方式嵌合在軸4的曲柄部4a與擺動渦旋件2的擺動軸承2h之間，如圖7所示，可以在曲柄部4a與滑動件12之間設置間隙g。曲柄部4a的旋轉運動經(jīng)由滑動件12的內(nèi)周部12b傳遞至滑動件12，通過滑動件12的旋轉運動，使擺動渦旋件2進行公轉運動。
[0064]在圖7中，示出在滑動件12的位于曲柄部4a的偏心方向上的端部與曲柄部4a之間形成間隙g的結構。通過以這種方式配置間隙g，滑動件12能夠相對于曲柄部4a在與主軸部4c的軸線正交的面內(nèi)沿擺動渦旋件2的偏心方向滑動間隙g的量。由于擺動渦旋件2的擺動軸承2h與滑動件12的外周部12a嵌合，因此，在滑動件12滑動的同時，該擺動滑動件2借助自身的離心力朝偏心方向滑動。進而，使擺動渦旋件2的擺動渦旋齒2b的側面與固定渦旋件I的固定渦旋齒Ib的側面接觸而對壓縮室的半徑方向間隙進行密封，能夠降低泄漏損失。
[0065]并且，如圖8所示，擺動渦旋件2的偏心方向(即曲柄部4a的偏心方向)也可以與滑動件12滑動的方向不同。即，也可以在滑動件12的從相對于曲柄部4a的偏心方向(SP擺動渦旋件2的偏心方向)朝旋轉方向的反方向傾斜一定角度的方向上的端部與曲柄部4a之間形成間隙g。通過以這種方式配置間隙g，滑動件12能夠沿相對于曲柄部4a的偏心方向傾斜一定角度的方向、即朝擺動渦旋件2的公轉方向的反方向傾斜一定角度的方向滑動。進而，能夠使欲對制冷劑氣體進行壓縮的力的反力的一部分(分力)作為欲使滑動件12沿離心方向前進的力發(fā)揮作用。因此，即便是在低速運轉時擺動渦旋件2自身的離心力小、會在固定渦旋件I與擺動渦旋件2的渦旋齒側面之間產(chǎn)生間隙的運轉條件的情況下，也能夠穩(wěn)定地將擺動渦旋齒2b的側面按壓于固定渦旋齒Ib的側面，能夠對壓縮室的半徑方向間隙進行密封，能夠降低泄漏損失。
[0066][渦旋式壓縮機的動作]
[0067]接下來，對本實施方式所涉及的渦旋式壓縮機100的動作進行說明。
[0068]如上所述，壓縮機構部具有固定渦旋件I以及擺動渦旋件2，由固定渦旋齒Ib與擺動渦旋齒2b形成壓縮室。對于這樣的壓縮室，通過擺動渦旋件2的擺動，從外周側朝內(nèi)周側一邊使體積減少一邊移動。
[0069]因而，當穩(wěn)態(tài)運轉時，從吸入管IOa吸入的制冷劑在壓縮室被壓縮而成為制冷劑氣體，從排出口 Ie被排出到密閉容器10內(nèi)，且經(jīng)由排出管IOb被供給至外部的冷凍循環(huán)。此時，由于密閉容器空間IOc成為排出氣體氛圍的排出壓力空間，因此在該排出壓力空間與軸4的供油孔4g之間產(chǎn)生差壓，借助該差壓，密閉容器10底部的冷凍機油IOd被汲取至油管4i，并在軸4的供油孔4g中朝圖1中的上方向流動。
[0070]進而，如圖4中以箭頭所示那樣，被引導至凸臺部2d的內(nèi)部空間2g后的潤滑油即冷凍機油IOd在被供給至擺動軸承2h與曲柄部4a之間的間隙后由第一減壓機構3r減壓，成為低于密閉容器10內(nèi)的排出壓力、且高于吸入壓力的“第一中間壓力”，并流入第一中間壓力室5e。
[0071]并且，作為另一條路徑，如圖4所示，供油孔4g內(nèi)的冷凍機油IOd從軸4的橫孔4h被引導至主軸承3d的下端面，并與擺動軸承2h的路徑匯合，同樣從第一減壓機構3r中通過而被減壓然后流入第一中間壓力室5e。
[0072]第一中間壓力室5e的成為第一中間壓力后的冷凍機油(因溶解于冷凍機油的制冷劑發(fā)泡，一般形成為氣體制冷劑與冷凍機油的2相流)IOd進一步由第二減壓機構3n減壓，并流入第二中間壓力室即凸臺部2d的外部空間2i。即，對于成為第一中間壓力的冷凍機油10d，當其從第二減壓機構3n通過時，克服由第二中間壓力調(diào)整彈簧3p施加的力而推頂開閉閥即第二中間壓力調(diào)整閥30，其壓力成為低于第一中間壓力且高于吸入壓力的“第二中間壓力”，并流入凸臺部2d的外部空間2i。
[0073]凸臺部2d的外部空間2i的成為第二中間壓力后的冷凍機油IOd進一步由第三減壓機構3 j減壓而成為吸入壓力，并流入柔性框架外部空間5f，然后從連通孔3i中通過而被排出到十字頭機構環(huán)狀部9a的內(nèi)側。即，成為第二中間壓力后的冷凍機油1d在從第三減壓機構3j通過時克服由第三中間壓力調(diào)整彈簧31施加的力而推頂開閉閥即第三中間壓力調(diào)整閥3k，從柔性框架外部空間5f經(jīng)過連通孔3i被排出到十字頭機構環(huán)狀部9a的內(nèi)側。
[0074]并且，對于凸臺部2d的外部空間2i的成為第二中間壓力后的冷凍機油10d，作為另一條路徑，在將其供給至擺動渦旋件2的推力面2f與柔性框架3的推力承受面3a之間的滑動部以后、即在將其供給至由擺動渦旋件2的推力面2f與柔性框架3的推力承受面3a形成的供油路后，被排出到十字頭機構環(huán)狀部9a的內(nèi)側。
[0075]進而，從上述路徑排出的冷凍機油1d在分別被供給至十字頭機構9的十字頭機構環(huán)狀部9a的滑動面、擺動側十字鍵9b以及固定側十字鍵9c的滑動面后，被釋放到臺板外周部空間2k。
[0076]凸臺部2d的外部空間2i的第二中間壓力(Pm2)作為柔性框架外部空間5f的壓力(Ps)、與由第三減壓機構3j的第三中間壓力調(diào)整彈簧31的彈力以及第三中間壓力調(diào)整閥3k的中間壓力露出面積決定的壓力(α 2)之和而由下述式(3)控制。
[0077]Pm2=Ps+a2......(3)
[0078]其中，柔性框架外部空間5f的壓力(Ps)為吸入氛圍壓力。
[0079]同樣，第一中間壓力室5e的第一中間壓力(Pml)作為凸臺部2d的外部空間2i的第二中間壓力(Pm2)、與由第二減壓機構3n的彈力以及第二中間壓力調(diào)整閥3ο的中間壓力露出面積決定的壓力(a I)之和而由下述式(4)來控制。
[0080]Pml=Pm2+al......(4)
[0081]這樣，在柔性框架3，因凸臺部2d的外部空間2i的第二中間壓力Pm2而引起的力(F1)、與經(jīng)由推力承受面3a從擺動渦旋件2承受的按壓力(F2)相加所得的力(F1+F2)作為朝下的力發(fā)揮作用。
[0082]另一方面，在柔性框架3，因第一中間壓力室5e的第一中間壓力(Pml)而引起的力(F3)、與因作用于下嵌合圓筒面3c的露出于密閉容器空間1c的排出壓力氛圍的下端面部分的排出壓力而引起的力(F4)相加所得的力(F3+F4)作為朝上的力發(fā)揮作用。
[0083]進而，設定成:當穩(wěn)態(tài)運轉時，上述朝上的力大于上述朝下的力，即((Fl+F2)〈(F3+F4))。
[0084]如上所述，柔性框架3的上嵌合圓筒面3b由引導框架5的上嵌合圓筒面5a引導、下嵌合圓筒面3c由引導框架5的下嵌合圓筒面5b引導，且能夠沿軸向滑動。因而，在上述朝上的力大于上述朝下的力的穩(wěn)態(tài)運轉時，柔性框架3從引導框架5朝固定渦旋件I側(圖1中上方)浮起。
[0085]進而，經(jīng)由推力承受面3a承受來自柔性框架3的按壓力的擺動渦旋件2也同樣朝上方浮起。結果，擺動渦旋件2的齒頂及齒根分別與固定渦旋件I的齒根及齒頂接觸并滑動。圖4及圖5示出該穩(wěn)態(tài)運轉時的擺動渦旋件2以及柔性框架3的狀態(tài)。
[0086]并且，在渦旋式壓縮機100的起動時等的過渡期、壓縮室的內(nèi)壓異常上升時，壓縮室的內(nèi)壓以將固定渦旋齒Ib與擺動渦旋齒2b相互在軸向上拉開的方式發(fā)揮作用，在互相接觸的齒頂與齒根之間產(chǎn)生間隙而成為泄壓狀態(tài)。
[0087][端面密封件的功能][0088]如上所述，端面密封件13被收納于柔性框架3的端面密封槽3s，穩(wěn)態(tài)運轉時，該端面密封件防止凸臺部2d的內(nèi)部空間2g的排出壓力朝第二中間壓力的凸臺部2d的外部空間2i流動。
[0089]在啟動時，如圖5那樣，有時會在端面密封件13與擺動渦旋件2的凸臺部2d的下端面之間產(chǎn)生間隙13b。然而，相對于在該間隙13b流動的制冷劑速度，在端面密封件13的下部空間13a流動的制冷劑速度慢，因此，端面密封件13的上方為負壓而獲得浮力。因此，端面密封件13被按壓于凸臺部2d的下端面，發(fā)揮本來的作為密封件的功能。
[0090]另外，為了提高啟動時的密封性，可以在端面密封件13的下部空間13a配置支承環(huán)(back — up ring)等。
[0091]這樣，柔性框架3能夠沿軸向移動，在穩(wěn)態(tài)運轉時，在軸向上施加的合力朝上發(fā)揮作用，柔性框架3朝上方浮起。此外，經(jīng)由推力承受面3a，擺動渦旋件2也朝上方浮起，因此，在擺動渦旋齒2b的齒頂及齒根分別與固定渦旋件I的固定渦旋齒Ib的齒根及齒頂接觸的狀態(tài)下進行壓縮運動。因此，能夠防止壓縮室內(nèi)的處于壓縮中途的制冷劑、或者壓縮室中心部的排出壓力制冷劑從固定渦旋件I的固定渦旋齒Ib與擺動渦旋件2的擺動渦旋齒2b的軸向間隙泄漏，壓縮效率提高。
[0092]為了使柔性框架3沿軸向浮起，朝第一中間壓力室5e導入第一中間壓力(Pml)JM由于用于導入第一中間壓力的制冷劑氣體流路自排出氣體氛圍的空間起經(jīng)過第一減壓機構3r串聯(lián)連接，因此在制冷劑氣體的路徑上不存在產(chǎn)生泄漏的部位，壓縮機效率提高。
[0093]并且，作為朝第一中間壓力室5e導入第一中間壓力的方法，使用排出壓力，因此，無需像以往那樣對壓縮機構部的處于壓縮中途的制冷劑氣體進行抽氣，壓縮室內(nèi)的制冷劑氣體的泄漏損失降低。并且，無需像以往那樣在擺動渦旋件2以及柔性框架3形成用于從壓縮機構部的壓縮室朝第一中間壓力室5e導入第一中間壓力的抽氣孔，能夠消除制冷劑氣體朝擺動渦旋件2的推力面2f與柔性框架3的推力承受面3a之間的間隙泄漏的情況。因此，還能夠消除因壓縮室內(nèi)的壓力變動而引起的第一中間壓力室5e的呼吸損失，壓縮機效率提高。
[0094]并且，以往，如上所述，通過經(jīng)由形成于擺動渦旋件2以及柔性框架3的連通孔直接從壓縮機構部的壓縮室抽氣而進行中間壓力朝第一中間壓力室5e的導入，因此，伴隨于啟動時等的柔性框架3的不穩(wěn)定舉動，存在擺動渦旋件2的推力面2f從柔性框架3的推力承受面3a離開，抽氣動作自身無法進行，進而無法實現(xiàn)柔性框架3的穩(wěn)定的浮起的情況。
[0095]然而，在本實施方式的渦旋式壓縮機100中，由于經(jīng)由凸臺部2d的內(nèi)部空間2g進行第一中間壓力朝第一中間壓力室5e的導入，因此能夠進行穩(wěn)定的抽氣，能夠獲得柔性框架3的浮起穩(wěn)定性。
[0096]并且，以往，如利用上述的式(I)所說明的那樣，針對第一中間壓力室5e的壓力(第一中間壓力)即Pml的控制依賴于大致由連通的壓縮室的位置決定的規(guī)定的倍率β。在這種控制的情況下，在排出壓力低、吸入壓力高的條件(對APF (全年能耗率)性能造成較大影響的條件)下，第一中間壓力Pml過度上升，渦旋齒頂?shù)陌磯毫ψ兏撸瑒訐p失增加。
[0097]然而，在本實施方式的渦旋式壓縮機100中，如利用上述的式(4)所說明的那樣，針對第一中間壓力Pml的控制基于第二減壓機構3m的彈力(Pm2)、與由第二中間壓力調(diào)整閥3ο的中間壓力露出面積決定的規(guī)定的壓力(α I)之和進行，因此，即便吸入壓力上升，第一中間壓力也不會過度上升，能夠將渦旋齒頂?shù)陌磯毫Ρ３譃檫m當?shù)臓顟B(tài)，伴隨著滑動損失的降低，壓縮機效率提高。即，能夠抑制柔性框架3伴隨著壓縮機構部的壓力變動而成為不穩(wěn)定狀態(tài)的情況，能夠獲得穩(wěn)定的浮起性，能夠降低來自渦旋齒的齒頂間隙泄漏的損失、且能夠減輕滑動損失。
【權利要求】
1.一種渦旋式壓縮機，該渦旋式壓縮機在密閉容器內(nèi)收納有:對制冷劑進行壓縮的壓縮機構部；對所述壓縮機構部進行驅動的驅動部；以及對所述壓縮機構部進行潤滑的冷凍機油，由所述壓縮機構部壓縮后的制冷劑被排出到所述密閉容器內(nèi)而后被排出到外部， 所述渦旋式壓縮機的特征在于， 所述壓縮機構部具備: 固定渦旋件，該固定渦旋件具備固定臺板、以及形成于所述固定臺板的一方的面的固定渦旋齒； 擺動渦旋件，該擺動渦旋件具備:擺動渦旋齒，該擺動渦旋齒與所述固定渦旋件的所述固定渦旋齒對置而形成壓縮室；擺動臺板，所述擺動渦旋齒設置于所述擺動臺板；凸臺部，該凸臺部形成于所述擺動臺板的未設置所述擺動渦旋齒的面即背面；以及擺動軸承，該擺動軸承形成于所述凸臺部的內(nèi)側面； 十字頭機構，該十字頭機構防止所述擺動渦旋件的自轉； 柔性框架，該柔性框架能夠沿軸向移動，對所述擺動渦旋件進行支承，且在所述擺動渦旋件的背面?zhèn)刃纬傻诙虚g壓力室； 引導框架，該引導框架對所述柔性框架進行支承，且在所述柔性框架的背面?zhèn)刃纬傻谝恢虚g壓力室； 軸，該軸在軸心部形成有供油孔，所述冷凍機油與被排出到所述密閉容器內(nèi)的制冷劑一起從所述供油孔通過， 并且，在所述軸的主軸部的一端部設置有以滑動自如的方式與所述擺動渦旋件的所述凸臺部的所述擺動軸承嵌合的曲柄部，且所述軸被固定于構成所述驅動部的電動機轉子； 第一減壓機構，該第一減壓機構使所述凸臺部的內(nèi)部空間與所述第一中間壓力室連通，且進行減壓以使所述第一中間壓力室內(nèi)的壓力成為低于所述凸臺部的內(nèi)部空間的壓力、且高于吸入壓力的第一中間壓力；以及 第二減壓機構，該第二減壓機構使所述第一中間壓力室與所述第二中間壓力室連通，且進行減壓以使所述第二中間壓力室內(nèi)的壓力成為低于所述第一中間壓力室內(nèi)的第一中間壓力、且高于所述吸入壓力的第二中間壓力， 所述柔性框架承受所述第一中間壓力室內(nèi)的所述第一中間壓力而將所述擺動渦旋件按壓于所述固定渦旋件，并且承受所述第二中間壓力室內(nèi)的所述第二中間壓力而減輕所述柔性框架的推力承受面處的按壓力。
2.根據(jù)權利要求1所述的渦旋式壓縮機，其特征在于， 設置有對所述擺動渦旋件的所述凸臺部的內(nèi)部空間與所述第二中間壓力室之間進行密封的密封件。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的渦旋式壓縮機，其特征在于， 還具備第三減壓機構，在所述第二中間壓力室內(nèi)的壓力成為所述第二中間壓力后使所述第二中間壓力室與吸入壓力空間側連通。
4.根據(jù)權利要求1或2所述的渦旋式壓縮機，其特征在于， 在所述軸的所述曲柄部與所述擺動渦旋件的所述擺動軸承之間配置有滑動件，在所述滑動件與所述曲柄部之間形成有間隙。
5.根據(jù)權利要求4所述的渦旋式壓縮機，其特征在于，所述間隙存在于所述滑動件的位于所述曲柄部的偏心方向上的端部與所述曲柄部之間， 所述滑動件能夠在所述曲柄部的偏心方向上滑動所述間隙的量。
6.根據(jù)權利要求4所述的渦旋式壓縮機，其特征在于， 所述間隙存在于所述滑動件的位于從所述曲柄部的偏心方向朝所述曲柄部的旋轉方向的反方向傾斜一定角度的方向上的端部與所述曲柄部之間， 所述滑動件能夠在從所述曲柄部的偏心方向朝所述曲柄部的旋轉方向的反方向傾斜一定角度的方向上滑動所 述間隙的量。
【文檔編號】F04C18/02GK203822628SQ201420137883
【公開日】2014年9月10日 申請日期:2014年3月25日 優(yōu)先權日:2013年3月25日
【發(fā)明者】鳴海圭亮, 西木照彥 申請人:三菱電機株式會社