渦旋式壓縮機(jī)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種渦旋式壓縮機(jī)。擺動(dòng)渦旋件的座板部具有壓力路徑，該壓力路徑將凸起部外部空間與多個(gè)壓縮室中的位于徑向最內(nèi)側(cè)的最內(nèi)側(cè)室連通，在電動(dòng)機(jī)的反轉(zhuǎn)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，制冷劑氣體從凸起部外部空間經(jīng)由壓力路徑而向最內(nèi)側(cè)室流動(dòng)，因凸起部外部空間的壓力降低而進(jìn)行經(jīng)由供油路徑的供油。另外，在壓力路徑具有壓力路徑止回閥機(jī)構(gòu)，該壓力路徑止回閥機(jī)構(gòu)允許制冷劑氣體從凸起部外部空間朝向最內(nèi)側(cè)室流動(dòng)，并阻止制冷劑氣體的反向流動(dòng)。
【專利說明】
渦旋式壓縮機(jī)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及用于空調(diào)以及熱水供給等用途的渦旋式壓縮機(jī)?！颈尘凹夹g(shù)】
[0002]現(xiàn)有的一般的渦旋式壓縮機(jī)在密閉容器內(nèi)具備:壓縮機(jī)構(gòu)部；電動(dòng)機(jī)，其對(duì)壓縮機(jī)構(gòu)部進(jìn)行驅(qū)動(dòng)；以及主軸，其將電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)力傳遞至壓縮機(jī)構(gòu)部。壓縮機(jī)構(gòu)部具備:固定渦旋件和擺動(dòng)渦旋件，它們?cè)谧宀可暇哂邪鍫顪u形齒；固定框架，其設(shè)置有靜止底座；以及十字頭機(jī)構(gòu)，其防止擺動(dòng)渦旋件的自轉(zhuǎn)。而且，固定渦旋件以及擺動(dòng)渦旋件組合為使得彼此的板狀渦形齒嚙合，從而形成對(duì)制冷劑氣體進(jìn)行壓縮的多個(gè)壓縮室。擺動(dòng)渦旋件由固定于密閉容器的固定渦旋件以及固定框架保持，固定框架經(jīng)由擺動(dòng)軸承而對(duì)主軸的擺動(dòng)軸部進(jìn)行支承，并通過主軸的旋轉(zhuǎn)而使得擺動(dòng)渦旋件進(jìn)行擺動(dòng)運(yùn)動(dòng)。
[0003]在這種渦旋式壓縮機(jī)中，在密閉容器內(nèi)部形成為高壓(排出壓力)、且壓縮機(jī)構(gòu)部配置于電動(dòng)機(jī)的上部的立式渦旋式壓縮機(jī)中，供冷凍機(jī)油貯存的貯油部設(shè)置于密閉容器底部，該貯油部形成為高壓(排出壓力)。作為對(duì)位于密閉容器內(nèi)的上部的壓縮機(jī)構(gòu)部供給高壓的冷凍機(jī)油的供油方式，存在壓差供油方式。該方式為如下方式:在主軸的壓縮機(jī)構(gòu)部附近形成壓力低于排出壓力的空間(例如，擺動(dòng)渦旋件凸起部外部空間)，并通過與高壓的貯油部之間的壓差而進(jìn)行供油。根據(jù)該壓差供油方式，貯油部?jī)?nèi)的冷凍機(jī)油主要在沿主軸的軸向貫通形成的供油路徑借助壓差而上升，并從供油路徑的上端開口流出至擺動(dòng)渦旋件凸起部?jī)?nèi)部空間(以下，稱為凸起部?jī)?nèi)部空間。)，然后被向擺動(dòng)渦旋件凸起部外部空間(以下， 稱為凸起部外部空間。)供給。
[0004]然而，例如，有時(shí)在單元(例如空調(diào)機(jī))安裝工程時(shí)產(chǎn)生配線錯(cuò)誤(向單元的端子的配線錯(cuò)誤(三相電源的相的順序錯(cuò)亂的所謂的逆相))。即便產(chǎn)生這種配線錯(cuò)誤，通常在驅(qū)動(dòng)時(shí)防止逆相繼電器也進(jìn)行工作而不對(duì)渦旋式壓縮機(jī)供給電力，但有時(shí)因防止逆相繼電器短路或脫落而強(qiáng)行使得渦旋式壓縮機(jī)啟動(dòng)。在該情況下，作為渦旋式壓縮機(jī)，進(jìn)行與正轉(zhuǎn)相反的反轉(zhuǎn)，換句話說，進(jìn)行反轉(zhuǎn)運(yùn)轉(zhuǎn)。
[0005]若渦旋式壓縮機(jī)的電動(dòng)機(jī)連續(xù)進(jìn)行反轉(zhuǎn)運(yùn)轉(zhuǎn)，則壓縮機(jī)構(gòu)部并未成為對(duì)制冷劑進(jìn)行壓縮的壓縮機(jī)，而是作為使制冷劑膨脹的膨脹器進(jìn)行動(dòng)作。若陷入這種反轉(zhuǎn)運(yùn)轉(zhuǎn)，則在壓縮機(jī)構(gòu)部不進(jìn)行壓縮動(dòng)作，因此，在進(jìn)行壓縮動(dòng)作的情況下應(yīng)當(dāng)從壓縮室向密閉容器內(nèi)排出的高壓氣體未被排出至密閉容器，從而密閉容器內(nèi)的壓力并未上升。因此，并未在凸起部外部空間與密閉容器內(nèi)之間產(chǎn)生壓差。因此，在壓差供油方式的渦旋式壓縮機(jī)中存在如下課題等:未對(duì)壓縮機(jī)構(gòu)部中的滑動(dòng)部分進(jìn)行供油，從而使得主軸以及擺動(dòng)軸因壓縮機(jī)構(gòu)部的各軸承的潤滑不良而燒傷。
[0006]然而，在采用了壓差供油方式的渦旋式壓縮機(jī)中存在如下渦旋式壓縮機(jī):在固定渦旋件的與壓縮室連通的制冷劑吸入口、和在密閉容器內(nèi)與吸入管連通的吸入壓力空間之間，設(shè)置有防止制冷劑從制冷劑吸入口向吸入壓力空間倒流的吸入止回閥機(jī)構(gòu)(例如，參照專利文獻(xiàn)1、2)。在這種渦旋式壓縮機(jī)中，在反轉(zhuǎn)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)成為膨脹器的情況下，壓力在壓縮機(jī)構(gòu)部中從壓縮室的最內(nèi)部(最內(nèi)側(cè)室)朝向最外部(最外側(cè)室)降低。而且，到達(dá)最外側(cè)室的制冷劑借助吸入止回閥機(jī)構(gòu)而使得退路關(guān)閉，因此最外側(cè)室的壓力上升，另一方面，與最內(nèi)側(cè)室相比，即將到達(dá)最外側(cè)室之前的壓縮室的壓力降低。
[0007]在專利文獻(xiàn)1以及專利文獻(xiàn)2中，以該方式設(shè)置有使得與最內(nèi)側(cè)室相比壓力有所降低的中間壓力室(在壓縮室的最外部(最外側(cè)室)與上述最內(nèi)側(cè)室之間形成的室)和凸起部外部空間連通的路徑。而且，經(jīng)由該路徑而將壓力從凸起部外部空間向中間壓力室引導(dǎo)，由此使凸起部外部空間形成為比密閉容器內(nèi)部的壓力低的低壓空間，即便在反轉(zhuǎn)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)也在低壓空間與密閉容器內(nèi)之間產(chǎn)生壓差而能夠進(jìn)行供油。
[0008]另外，提出了如下壓縮機(jī):在擺動(dòng)渦旋件的座板部的中心部設(shè)置有貫通孔，在該貫通孔設(shè)置有止回閥機(jī)構(gòu)，該止回閥機(jī)構(gòu)允許制冷劑氣體從擺動(dòng)渦旋件的凸起部?jī)?nèi)部空間朝向壓縮室的最內(nèi)側(cè)室流動(dòng)，并阻止制冷劑氣體從最內(nèi)側(cè)室向凸起部?jī)?nèi)部空間流動(dòng)(例如，參照專利文獻(xiàn)3)。在專利文獻(xiàn)3中，在因電動(dòng)機(jī)進(jìn)行反轉(zhuǎn)運(yùn)轉(zhuǎn)而使得最內(nèi)側(cè)室內(nèi)形成為負(fù)壓的情況下，從凸起部?jī)?nèi)部空間經(jīng)由止回閥機(jī)構(gòu)而將制冷劑供給至最內(nèi)側(cè)室。由此，將最內(nèi)側(cè)室的負(fù)壓解除，防止因?qū)[動(dòng)渦旋件按壓于固定渦旋件而引起的異常磨損及損傷。
[0009]專利文獻(xiàn)1:日本特開2011 —106322號(hào)公報(bào)
[0010]專利文獻(xiàn)2:日本特開2011 — 111969號(hào)公報(bào) [〇〇11] 專利文獻(xiàn)3:日本實(shí)開平4一91291號(hào)公報(bào)
[0012]根據(jù)專利文獻(xiàn)1以及專利文獻(xiàn)2,使與最內(nèi)側(cè)室相比壓力有所降低的中間室與凸起部外部空間連通，由此在凸起部外部空間與密閉容器內(nèi)之間產(chǎn)生壓差，從而能夠在反轉(zhuǎn)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)向壓縮機(jī)構(gòu)部供油。
[0013]然而，在專利文獻(xiàn)1以及專利文獻(xiàn)2的壓縮機(jī)的情況下，形成為如下結(jié)構(gòu):在形成于固定渦旋件的中央部的排出口設(shè)置有排出閥機(jī)構(gòu)，僅允許制冷劑氣體從最內(nèi)側(cè)室(壓縮室) 經(jīng)由排出口向密閉容器的內(nèi)部空間的單向流動(dòng)，因此存在以下問題。即，在反轉(zhuǎn)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，制冷劑從密閉容器內(nèi)向最內(nèi)側(cè)室的流動(dòng)被排出閥機(jī)構(gòu)阻止，從而制冷劑無法從排出口流入至最內(nèi)側(cè)室。因而，存在如下問題:最內(nèi)側(cè)室陷入接近真空的狀態(tài)，固定渦旋件與擺動(dòng)渦旋件以壓接狀態(tài)而運(yùn)轉(zhuǎn)，從而在板狀渦形齒產(chǎn)生異常磨損等，導(dǎo)致可靠性降低。
[0014]另外，在專利文獻(xiàn)3所記載的壓縮機(jī)的情況下，在反轉(zhuǎn)運(yùn)轉(zhuǎn)等時(shí)，即便在最內(nèi)側(cè)室的壓力因某種原因而降低的情況下，制冷劑氣體以及冷凍機(jī)油也從凸起部?jī)?nèi)部空間經(jīng)由在擺動(dòng)渦旋件的座板部的中心部設(shè)置的貫通孔而向最內(nèi)側(cè)室流入，從而能夠避免最內(nèi)側(cè)室的真空狀態(tài)。
[0015]然而，在將專利文獻(xiàn)3的技術(shù)應(yīng)用于如專利文獻(xiàn)1以及專利文獻(xiàn)2那樣采用了壓差供油方式的渦旋式壓縮機(jī)的情況下，從主軸的供油路徑的上端開口朝向凸起部?jī)?nèi)部空間流出的冷凍機(jī)油未對(duì)設(shè)置于凸起部?jī)?nèi)部空間內(nèi)的擺動(dòng)軸承進(jìn)行潤滑，而是直接與制冷劑一起向最內(nèi)側(cè)室流入。因此，存在如下問題:無法對(duì)設(shè)置于凸起部?jī)?nèi)部空間的擺動(dòng)軸承軸供油， 從而使得主軸的擺動(dòng)軸部燒傷等而導(dǎo)致可靠性降低?！緦?shí)用新型內(nèi)容】
[0016]本實(shí)用新型是為了解決上述這種課題而完成的，其目的在于提供一種渦旋式壓縮機(jī)，其具備排出閥機(jī)構(gòu)，在該渦旋式壓縮機(jī)中，能夠在電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)避免最內(nèi)側(cè)室的真空狀態(tài)，并且能夠在電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)向軸承供油。
[0017]本實(shí)用新型所涉及的渦旋式壓縮機(jī)具備:密閉容器;壓縮機(jī)構(gòu)部，其設(shè)置于密閉容器內(nèi)、且具有固定渦旋件以及擺動(dòng)渦旋件，所述固定渦旋件以及擺動(dòng)渦旋件的分別設(shè)置于各自的座板部上的板狀渦形齒相互組合而形成多個(gè)壓縮室；電動(dòng)機(jī)，其對(duì)壓縮機(jī)構(gòu)部進(jìn)行驅(qū)動(dòng)；主軸，其經(jīng)由擺動(dòng)軸承而以旋轉(zhuǎn)自如的方式插入于在擺動(dòng)渦旋件的座板部中設(shè)置于板狀渦形齒的相反側(cè)的面的凸起部，該主軸借助電動(dòng)機(jī)而旋轉(zhuǎn)，由此使得擺動(dòng)渦旋件進(jìn)行擺動(dòng)運(yùn)動(dòng)；以及排出閥機(jī)構(gòu)，其將設(shè)置于固定渦旋件的排出口覆蓋，允許制冷劑氣體從壓縮室經(jīng)由排出口而朝向密閉容器的內(nèi)部空間流動(dòng)，并阻止制冷劑氣體的反向流動(dòng)，主軸具有供油路徑，利用該供油路徑并基于密閉容器內(nèi)的壓力與凸起部的外部空間的壓力之間的壓差，將密閉容器內(nèi)的冷凍機(jī)油供給至包括壓縮機(jī)構(gòu)部在內(nèi)的滑動(dòng)部，擺動(dòng)渦旋件的座板部具有壓力路徑，該壓力路徑將凸起部的外部空間與多個(gè)壓縮室中的位于徑向最內(nèi)側(cè)的最內(nèi)側(cè)室連通，所述渦旋式壓縮機(jī)具備壓力路徑止回閥機(jī)構(gòu)，該壓力路徑止回閥機(jī)構(gòu)設(shè)置于壓力路徑，允許制冷劑氣體從凸起部的外部空間朝向最內(nèi)側(cè)室流動(dòng)，并阻止制冷劑氣體的反向流動(dòng)，在電動(dòng)機(jī)的反轉(zhuǎn)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，制冷劑氣體從凸起部的外部空間經(jīng)由壓力路徑而向最內(nèi)側(cè)室流動(dòng)，因凸起部的外部空間的壓力降低而進(jìn)行經(jīng)由供油路徑的供油。
[0018]根據(jù)本實(shí)用新型，在擺動(dòng)渦旋件的座板部設(shè)置有將凸起部外部空間與最內(nèi)側(cè)室連通的路徑，因此，在電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，通過將凸起部外部空間的壓力導(dǎo)入最內(nèi)側(cè)室而能夠避免最內(nèi)側(cè)室的真空狀態(tài)。另外，因制冷劑從凸起部外部空間向最內(nèi)側(cè)室的流動(dòng)而使得凸起部外部空間的壓力降低，從而使得凸起部外部空間的壓力低于密閉容器內(nèi)的壓力，由此能夠確保供油所需的壓差，因此能夠獲得能夠在反轉(zhuǎn)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)向壓縮機(jī)的各部分供油的高可靠性的禍旋式壓縮機(jī)?！靖綀D說明】
[0019]圖1是示出本實(shí)用新型的實(shí)施方式1所涉及的渦旋式壓縮機(jī)的構(gòu)造的概要剖視圖。
[0020]圖2是圖1的壓縮機(jī)構(gòu)部及其周圍的概要剖視圖。
[0021]圖3是示出本實(shí)用新型的實(shí)施方式1所涉及的渦旋式壓縮機(jī)中的壓差供油時(shí)的冷凍機(jī)油的流動(dòng)、以及壓差供油時(shí)的凸起部外部空間的壓力的流動(dòng)的示意圖。
[0022]圖4是示出曲線圖A以及曲線圖B的圖，其中，曲線圖A示出本實(shí)用新型的實(shí)施方式1 所涉及的渦旋式壓縮機(jī)反轉(zhuǎn)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的、與壓力路徑的直徑相應(yīng)的凸起部外部空間的壓力調(diào)整能力的變化，曲線圖B示出渦旋式壓縮機(jī)正轉(zhuǎn)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的、與壓力路徑的直徑相應(yīng)的壓縮機(jī)效率的變化。
[0023]圖5是示出本實(shí)用新型的實(shí)施方式2所涉及的渦旋式壓縮機(jī)的主要部分的概要剖視圖。[〇〇24] 附圖標(biāo)記說明:[0〇25]1…固定禍旋件、la…座板部、lb…板狀禍形齒、lc-h字頭引導(dǎo)槽、Id…排出口、2…擺動(dòng)渦旋件、2a…座板部、2b…板狀渦形齒、2c…十字頭引導(dǎo)槽、2d…凸起部、2e…擺動(dòng)軸承、2f…推力面、2g…凸起部外部空間(低壓空間)、2h…壓力路徑、2i…栓、2j…抽出孔、 2k…壓力路徑止回閥機(jī)構(gòu)、21…栓、3…可動(dòng)框架、3a…推力軸承、3b…面、3c…主軸承、3d---輔助主軸承、3e…上嵌合圓筒部、3f…下嵌合圓筒部、3g…可動(dòng)框架止回閥機(jī)構(gòu)、3h…連接通路、4…固定框架、4a…上嵌合圓筒部、4b…下嵌合圓筒部、5…冷凍機(jī)油、6…主軸、6a…擺動(dòng)軸部、6b…主軸部、6c…副軸部、6d…供油路徑、7…副框架、7a…副軸承、8…十字頭機(jī)構(gòu)、 8a…固定側(cè)鍵、8b…擺動(dòng)側(cè)鍵、8c…十字頭機(jī)構(gòu)環(huán)狀部、9…排出閥機(jī)構(gòu)、9a…排出閥、10--壓縮機(jī)構(gòu)部、11a…白色空心箭頭、12…吸入管、12a…壓縮機(jī)吸入空間、13…排出管、14…壓縮室、14a…壓縮室吸入空間、14b…最外側(cè)室、14c…最內(nèi)側(cè)室、20…電動(dòng)機(jī)、21…電動(dòng)機(jī)定子、22…電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子、100…禍旋式壓縮機(jī)、100a…密閉容器、100b…密閉容器內(nèi)部空間?！揪唧w實(shí)施方式】 [〇〇26]實(shí)施方式1.
[0027]圖1是示出本實(shí)用新型的實(shí)施方式1所涉及的渦旋式壓縮機(jī)的構(gòu)造的概要剖視圖。 在圖1以及后述的各圖中，標(biāo)注了相同的附圖標(biāo)記的要素表示相同或者與之相當(dāng)?shù)囊?，這在說明書全文中通用。并且，說明書全文中表述的結(jié)構(gòu)要素的方式畢竟為例示而已，并不限定于這些記載。另外，關(guān)于溫度、壓力等的高低，并不特別依據(jù)絕對(duì)值的關(guān)系來規(guī)定其高低等，而是依據(jù)系統(tǒng)、裝置等中的狀態(tài)、動(dòng)作等而相對(duì)地規(guī)定。[〇〇28] 渦旋式壓縮機(jī)100在密閉容器100a內(nèi)至少具有壓縮機(jī)構(gòu)部10以及電動(dòng)機(jī)20。該壓縮機(jī)構(gòu)部10與電動(dòng)機(jī)20由主軸6連結(jié)，該主軸6將電動(dòng)機(jī)20所產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)力傳遞至壓縮機(jī)構(gòu)部10〇[〇〇29]另外，在密閉容器100a設(shè)置有:吸入管12,其用于將氣體吸入；以及排出管13,其用于將壓縮后的氣體排出。另外，密閉容器l〇〇a的下部成為對(duì)冷凍機(jī)油5進(jìn)行貯存的貯油部， 通過后述的壓差而從沿主軸6的軸向貫通形成的供油路徑6d的下端開口向上方汲取貯存于貯油部的冷凍機(jī)油5,并使該冷凍機(jī)油5從供油路徑6d通過而供給至擺動(dòng)軸承2e、主軸承3c、 輔助主軸承3d以及壓縮機(jī)構(gòu)部10的各滑動(dòng)部。
[0030]壓縮機(jī)構(gòu)部10具備固定渦旋件1以及擺動(dòng)渦旋件2。固定渦旋件1具備:座板部la; 以及板狀渦形齒lb，其成為在座板部la的一個(gè)面立起設(shè)置的渦狀突起，利用螺栓(未圖示) 等將該固定渦旋件1固定于密閉容器l〇〇a。擺動(dòng)渦旋件2具備:座板部2a;以及板狀渦形齒 2b，其成為在座板部2a的一個(gè)面立起設(shè)置的渦狀突起，該擺動(dòng)渦旋件2以擺動(dòng)自如的方式支承于主軸6的后述的擺動(dòng)軸部6a。而且，固定渦旋件1的板狀渦形齒lb與擺動(dòng)渦旋件2的板狀渦形齒2b組合為相互嚙合，由組合后的板狀渦形齒lb與板狀渦形齒2b相互隔開的多個(gè)空間成為對(duì)制冷劑氣體進(jìn)行壓縮的多個(gè)壓縮室14。
[0031]對(duì)于多個(gè)壓縮室14而言，從位于多個(gè)壓縮室14的外周、且與吸入管12連通的壓縮室吸入空間14a向多個(gè)壓縮室14中的位于最外側(cè)的最外側(cè)室14b將制冷劑氣體吸入，并伴隨著主軸6的旋轉(zhuǎn)使制冷劑氣體向中心部轉(zhuǎn)移而提高制冷劑氣體的壓力。
[0032]在固定渦旋件1的中央部形成有用于將壓縮為高壓的制冷劑排出的排出口 Id。在排出口 Id配置有排出閥機(jī)構(gòu)9,該排出閥機(jī)構(gòu)9將該排出口 Id覆蓋，允許制冷劑氣體從多個(gè)壓縮室14中的位于徑向最內(nèi)側(cè)的最內(nèi)側(cè)室14c經(jīng)由排出口 Id而朝向密閉容器100a的內(nèi)部空間流動(dòng)，并阻止制冷劑氣體的反向流動(dòng)。排出閥機(jī)構(gòu)9具有板簧制的排出閥9a，若制冷劑在壓縮室14內(nèi)被壓縮至規(guī)定壓力，則克服其彈力對(duì)排出閥9a進(jìn)行按壓而將該排出閥9a打開， 從而使得排出口 Id敞開。而且，壓縮后的制冷劑被從敞開后的排出口 Id向密閉容器內(nèi)部空間100b排出，并使得該制冷劑從排出管13通過而排出至渦旋式壓縮機(jī)100的外部。因此，密閉容器內(nèi)部空間l〇〇b成為高壓空間。[〇〇33]另外，在擺動(dòng)渦旋件2的座板部2a中，在形成有板狀渦形齒2b的面的相反側(cè)的面 (在圖1中為下表面)的中心部形成有中空?qǐng)A筒狀的凸起部2d，在該凸起部2d的內(nèi)側(cè)面配置有擺動(dòng)軸承2e。另外，在座板部2a中，在與凸起部2d相同的一側(cè)的面(在圖1中為下表面)的外周部形成有能夠相對(duì)于可動(dòng)框架3的推力軸承3a進(jìn)行壓接滑動(dòng)的推力面2f。[OO34]另外，在固定禍旋件1與擺動(dòng)禍旋件2之間配置有十字頭機(jī)構(gòu)(Oldham mechanism) 8,從而防止擺動(dòng)渦旋件2的自轉(zhuǎn)并對(duì)姿勢(shì)進(jìn)行矯正。具體而言，在固定渦旋件1的座板部la 的一個(gè)面(在圖1中為下表面)的外周部，2個(gè)即1對(duì)十字頭引導(dǎo)槽lc大致形成于一條直線上。 十字頭機(jī)構(gòu)8的2個(gè)即1對(duì)固定側(cè)鍵8a以在主軸6的周向上往復(fù)滑動(dòng)自如的方式與該十字頭引導(dǎo)槽lc卡合。[〇〇35]另外，在擺動(dòng)渦旋件2的座板部2a的外周部，相對(duì)于固定渦旋件1的十字頭引導(dǎo)槽 lc大致具有90度的相位差的2個(gè)即1對(duì)十字頭引導(dǎo)槽2c大致形成于一條直線上。十字頭機(jī)構(gòu) 8的2個(gè)即1對(duì)擺動(dòng)側(cè)鍵8b以在主軸6的周向上往復(fù)滑動(dòng)自如的方式與該十字頭引導(dǎo)槽2c卡合。而且，在可動(dòng)框架3的推力軸承3a的外側(cè)形成有供十字頭機(jī)構(gòu)環(huán)狀部8c進(jìn)行往復(fù)滑動(dòng)運(yùn)動(dòng)的面3b。這樣，十字頭機(jī)構(gòu)8的固定側(cè)鍵8a以及擺動(dòng)側(cè)鍵8b以往復(fù)滑動(dòng)自如的方式與固定渦旋件1的十字頭引導(dǎo)槽lc以及擺動(dòng)渦旋件2的十字頭引導(dǎo)槽2c卡合，由此阻止擺動(dòng)渦旋件 2的自轉(zhuǎn)。
[0036]電動(dòng)機(jī)20具備:電動(dòng)機(jī)定子21，其形成為環(huán)狀；以及電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子22,其被支承為能夠在上述電動(dòng)機(jī)定子21的內(nèi)部旋轉(zhuǎn)。電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子22熱裝于主軸6的后述的副軸部6c與主軸部6b之間。[〇〇37]在密閉容器100a內(nèi)，固定框架4以及副框架7以隔著電動(dòng)機(jī)20而對(duì)置的方式固定設(shè)置于密閉容器l〇〇a。另外，在固定框架4的內(nèi)側(cè)配置有可動(dòng)框架3,在可動(dòng)框架3以及副框架7 的中央配置有主軸承3c以及輔助主軸承3d。而且，主軸6以旋轉(zhuǎn)自如的方式支承于在可動(dòng)框架3以及副框架7的中央設(shè)置的主軸承3c、輔助主軸承3d以及副軸承7a。[〇〇38] 主軸6由主軸6的上部的擺動(dòng)軸部6a、主軸部6b以及主軸6的下部的副軸部6c構(gòu)成。 擺動(dòng)渦旋件2經(jīng)由擺動(dòng)軸承2e而與擺動(dòng)軸部6a嵌合，通過主軸6的旋轉(zhuǎn)而使得擺動(dòng)渦旋件2 進(jìn)行擺動(dòng)運(yùn)動(dòng)。主軸部6b與主軸承3c嵌合，并經(jīng)由因冷凍機(jī)油5產(chǎn)生的油膜而相對(duì)于主軸承 3c進(jìn)行滑動(dòng)。
[0039]固定框架4具有直徑不同的多個(gè)圓筒狀部在軸向上連結(jié)的形狀，并構(gòu)成為直徑朝向電動(dòng)機(jī)20側(cè)(在圖1中為下側(cè))按順序減小。而且，在固定框架4中，固定渦旋件1側(cè)(在圖1 中為上側(cè))的上嵌合圓筒部4a與可動(dòng)框架3的上嵌合圓筒部3e卡合。另一方面，固定框架4的電動(dòng)機(jī)20側(cè)(在圖1中為下側(cè))的下嵌合圓筒部4b與可動(dòng)框架3的下嵌合圓筒部3f卡合。
[0040]圖2是圖1的壓縮機(jī)構(gòu)部及其周圍的概要剖視圖。[〇〇411既是由擺動(dòng)渦旋件2的座板部2a與可動(dòng)框架3上下包圍的空間、又是比推力軸承3a 靠外周側(cè)的空間的擺動(dòng)渦旋件2的座板部外周部空間，成為吸入氣體氣氛(吸入壓力)的壓縮機(jī)吸入空間12a。另外，既是由擺動(dòng)渦旋件2的座板部2a與可動(dòng)框架3上下包圍的空間、又是比推力軸承3a靠?jī)?nèi)周側(cè)的空間，成為用于實(shí)現(xiàn)壓差供油的低壓空間2g。擺動(dòng)渦旋件2的凸起部2d位于低壓空間2g，低壓空間2g位于凸起部2d的外側(cè)，因此，以下將低壓空間2g稱為凸起部外部空間2g。
[0042]另外，在可動(dòng)框架3形成有在軸向上貫通的連接通路3h。連接通路3h的上端與擺動(dòng)渦旋件2的座板部2a的抽出孔2j連通，連接通路3h的下端與可動(dòng)框架3和固定框架4之間的空間連通。而且，壓縮室14內(nèi)的中間壓力經(jīng)由抽出孔2j以及連接通路3h并作為可動(dòng)框架3的背壓而發(fā)揮作用，由此使得可動(dòng)框架3浮起，并使得可動(dòng)框架3進(jìn)行將擺動(dòng)渦旋件2向固定渦旋件1按壓的動(dòng)作。另外，在可動(dòng)框架3設(shè)置有可動(dòng)框架止回閥機(jī)構(gòu)3g，該可動(dòng)框架止回閥機(jī)構(gòu)3g允許從凸起部外部空間2g向壓縮機(jī)吸入空間12a的單向流動(dòng)。[〇〇43]而且，在擺動(dòng)渦旋件2的座板部2a設(shè)置有壓力路徑2h，該壓力路徑2h將最內(nèi)側(cè)室 14c與凸起部外部空間2g連通、且成為本實(shí)用新型的特征部分。后文中對(duì)壓力路徑2h的作用進(jìn)行詳細(xì)敘述，壓力路徑2h設(shè)置用于在渦旋式壓縮機(jī)100反轉(zhuǎn)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)防止壓縮室14處于真空狀態(tài)時(shí)的壓縮室14的壓力降低。此外，壓力路徑2h的加工孔由栓2i封堵。
[0044]接下來，分別對(duì)正轉(zhuǎn)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)、反轉(zhuǎn)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的渦旋式壓縮機(jī)100的動(dòng)作進(jìn)行說明。
[0045]圖3是示出本實(shí)用新型的實(shí)施方式1所涉及的渦旋式壓縮機(jī)中的壓差供油時(shí)的冷凍機(jī)油的流動(dòng)、以及壓差供油時(shí)的凸起部外部空間的壓力的流動(dòng)的示意圖。圖3中的白色空心箭頭11a表示冷凍機(jī)油5向壓縮機(jī)各部分的流動(dòng)。此外，與渦旋式壓縮機(jī)100的正轉(zhuǎn)運(yùn)轉(zhuǎn)、 反轉(zhuǎn)運(yùn)轉(zhuǎn)無關(guān)，冷凍機(jī)油5的流動(dòng)相同。另外，在圖3中，虛線箭頭表示正轉(zhuǎn)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的制冷劑的流動(dòng)，實(shí)線箭頭表示反轉(zhuǎn)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的制冷劑的流動(dòng)。
[0046](正轉(zhuǎn)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí))
[0047]若對(duì)電動(dòng)機(jī)定子21供給電力，則電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子22產(chǎn)生扭矩而使得主軸6旋轉(zhuǎn)。通過主軸6的旋轉(zhuǎn)，使得擺動(dòng)渦旋件2被十字頭機(jī)構(gòu)8限制自轉(zhuǎn)而進(jìn)行擺動(dòng)運(yùn)動(dòng)。此處，由于是正轉(zhuǎn)運(yùn)轉(zhuǎn)，所以從吸入管12將氣體制冷劑吸入至密閉容器100a內(nèi)。而且，吸入至密閉容器100a內(nèi)的氣體制冷劑經(jīng)由固定渦旋件1的制冷劑吸入口而被取入至在固定渦旋件1的板狀渦形齒 lb與擺動(dòng)渦旋件2的板狀渦形齒2b之間所形成的多個(gè)壓縮室14中的最外側(cè)室14b。而且，伴隨著擺動(dòng)渦旋件2的擺動(dòng)運(yùn)動(dòng)，最外側(cè)室14b—邊從外周部向中心方向移動(dòng)一邊減小容積。 因此，取入至最外側(cè)室14b內(nèi)的制冷劑氣體伴隨著壓縮室14的容積的減小而被壓縮。壓縮后的制冷劑氣體從設(shè)置于固定渦旋件1的排出口 Id經(jīng)由排出閥機(jī)構(gòu)9而被排出至密閉容器 100a內(nèi)。而且，排出至密閉容器100a內(nèi)的制冷劑氣體被從排出管13向密閉容器100a外的制冷劑回路排出。[〇〇48]此處，凸起部外部空間2g受到密閉容器100a內(nèi)的排出壓力的影響，并且，由可動(dòng)框架止回閥機(jī)構(gòu)3g允許制冷劑從凸起部外部空間2g向壓縮機(jī)吸入空間12a流動(dòng)(圖3的虛線箭頭)。因此，在電動(dòng)機(jī)20正轉(zhuǎn)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，凸起部外部空間2g被控制為吸入壓力與排出壓力之間的中間壓力。由此，在正轉(zhuǎn)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，因壓差(密閉容器l〇〇a內(nèi)的高壓與凸起部外部空間2g的中間壓力)而使得在作為高壓空間的密閉容器l〇〇a內(nèi)的下部貯存的冷凍機(jī)油5在供油路徑 6d上升。在主軸6以與供油路徑6d連通的方式沿徑向貫通形成有多條供油路徑(未圖示)，在供油路徑6d上升的冷凍機(jī)油5從上述各供油路徑(未圖示)通過而被分別供給至副軸承7a、 主軸承3c以及輔助主軸承3d。而且，從供油路徑6d的上端開口流出的冷凍機(jī)油5在被供給至擺動(dòng)軸承2e之后向凸起部外部空間2g流動(dòng)。[〇〇49](反轉(zhuǎn)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí))
[0050]在渦旋式壓縮機(jī)100反轉(zhuǎn)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，主軸6向與正轉(zhuǎn)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)相反的方向旋轉(zhuǎn)，因此，伴隨著擺動(dòng)渦旋件2的擺動(dòng)運(yùn)動(dòng)，最內(nèi)側(cè)室14c一邊從中心側(cè)向外周側(cè)移動(dòng)一邊逐漸增大容積，從而使得最內(nèi)側(cè)室14c的制冷劑氣體膨脹。這樣，在反轉(zhuǎn)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，壓縮機(jī)構(gòu)部10內(nèi)的制冷劑被朝與正轉(zhuǎn)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)相反的方向輸送，相對(duì)于最外側(cè)室14b以及壓縮室吸入空間14a、進(jìn)而相對(duì)于與渦旋式壓縮機(jī)100連接的單元低壓空間而單向地集中。因此，最外側(cè)室14b以及壓縮室吸入空間14a的壓力變得高于正轉(zhuǎn)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的最外側(cè)室14b以及壓縮室吸入空間14a的壓力。另外，在反轉(zhuǎn)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，最內(nèi)側(cè)室14c的制冷劑氣體未達(dá)到排出壓力，因此制冷劑氣體不會(huì)經(jīng)由排出口 Id而排出至密閉容器100a內(nèi)。因此，密閉容器100a內(nèi)的壓力不上升。[〇〇51]因此，受到密閉容器l〇〇a內(nèi)的壓力的影響的凸起部外部空間2g的壓力變得低于最外側(cè)室14b以及壓縮室吸入空間14a的壓力，從而設(shè)置于可動(dòng)框架3的可動(dòng)框架止回閥機(jī)構(gòu) 3g不工作。換句話說，制冷劑不從凸起部外部空間2g向壓縮室吸入空間14a流動(dòng)。
[0052]另外，在反轉(zhuǎn)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，最內(nèi)側(cè)室14c并未如正轉(zhuǎn)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)那樣形成為高壓，因此排出閥機(jī)構(gòu)9保持關(guān)閉的狀態(tài)不變。因而，在電動(dòng)機(jī)20反轉(zhuǎn)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，最內(nèi)側(cè)室14c以及與最內(nèi)側(cè)室 14c連通的凸起部外部空間2g成為封閉空間。而且，如上所述，最內(nèi)側(cè)室14c內(nèi)的制冷劑被朝與正轉(zhuǎn)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)相反的方向輸送，從而最內(nèi)側(cè)室14c形成為接近真空的狀態(tài)、或者真空狀態(tài)。 [〇〇53]這樣，最內(nèi)側(cè)室14c形成為接近真空的狀態(tài)、或者真空狀態(tài)，從而凸起部外部空間 2g內(nèi)的制冷劑氣體或者冷凍機(jī)油5、抑或它們雙方如圖3中的實(shí)線箭頭所示那樣從壓力路徑 2h通過而從凸起部外部空間2g向最內(nèi)側(cè)室14c流入。由此，能夠防止最內(nèi)側(cè)室14c的壓力降低而避免真空狀態(tài)。另外，同時(shí)產(chǎn)生從凸起部外部空間2g向最內(nèi)側(cè)室14c的上述流動(dòng)的結(jié)果，與密閉容器l〇〇a內(nèi)的壓力相比，凸起部外部空間2g的壓力降低。因此，執(zhí)行與壓縮機(jī)正轉(zhuǎn)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)相同的壓差供油。[〇〇54]此處，如專利文獻(xiàn)3那樣，在形成為使得凸起部“內(nèi)部”空間與最內(nèi)側(cè)室連通的結(jié)構(gòu)的情況下，將如上所述那樣從供油路徑的上端開口流出的油保持原樣不變地直接供給至最內(nèi)側(cè)室。在該情況下，由于未對(duì)主軸與擺動(dòng)軸承進(jìn)行潤滑，因此有可能產(chǎn)生主軸與擺動(dòng)軸承燒傷等不良情況。與此相對(duì)，在本實(shí)施方式1中，由于形成為使得凸起部“外部”空間與最內(nèi)側(cè)室14c連通的結(jié)構(gòu)，因此，從供油路徑6d的上端開口流出的油以下述方式流動(dòng):與正轉(zhuǎn)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)同樣地被供給至主軸6與擺動(dòng)軸承2e之間，并在對(duì)該滑動(dòng)部分進(jìn)行潤滑之后流入至凸起部外部空間2g。因此，能夠抑制主軸6與擺動(dòng)軸承2e燒傷等不良情況。[〇〇55] 然而，壓力路徑2h始終與最內(nèi)側(cè)室14c連通，因此，壓力路徑2h成為所謂的死區(qū) (Dead volume)，從而由壓縮機(jī)構(gòu)部10實(shí)施的壓縮功的一部分會(huì)向凸起部外部空間2g泄漏。 這會(huì)成為壓縮機(jī)效率變差的重要因素。作為其對(duì)策，優(yōu)選壓力路徑2h為巾2mm以下且超過 0mm 〇[〇〇56]圖4是示出曲線圖A以及曲線圖B的圖，其中，曲線圖A示出本實(shí)用新型的實(shí)施方式1 所涉及的渦旋式壓縮機(jī)反轉(zhuǎn)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的、與壓力路徑的直徑相應(yīng)的凸起部外部空間的壓力調(diào)整能力的變化，曲線圖B示出渦旋式壓縮機(jī)正轉(zhuǎn)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的與壓力路徑的直徑相應(yīng)的壓縮機(jī)效率的變化。在圖4中，橫軸表示壓力路徑的直徑巾[mm]，右縱軸表示反轉(zhuǎn)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的壓力調(diào)整能力[% ]，左縱軸表示壓縮機(jī)效率[% ]。
[0057]如圖4的曲線圖B所示，渦旋式壓縮機(jī)100正轉(zhuǎn)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的壓縮機(jī)效率隨著壓力路徑 2h的直徑的增大而降低。另一方面，渦旋式壓縮機(jī)100反轉(zhuǎn)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的凸起部外部空間2g的壓力調(diào)整能力隨著壓力路徑2h的直徑的增大而上升。此外，將能夠?qū)ψ顑?nèi)側(cè)室14c供給為了使壓縮室14內(nèi)即便在反轉(zhuǎn)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)也不形成為真空所需的量的制冷劑的狀態(tài)，設(shè)為“100%的壓力調(diào)整能力”。若該壓縮機(jī)調(diào)整能力為90%以上，則即便在陷入反轉(zhuǎn)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的情況下也能夠向最內(nèi)側(cè)室14c供給制冷劑，從而渦旋式壓縮機(jī)100不會(huì)因真空運(yùn)轉(zhuǎn)而受到損傷，能夠在壓縮機(jī)停止之前確保充足的時(shí)間。此處，若壓縮機(jī)效率降低不足1%，則成為在實(shí)際運(yùn)轉(zhuǎn)上不會(huì)出現(xiàn)問題的程度?？紤]了上述情況的結(jié)果，優(yōu)選將壓力路徑2h設(shè)為巾2mm以下。[〇〇58]如上，根據(jù)本實(shí)施方式1，由于形成為利用壓力路徑2h將凸起部外部空間2g與最內(nèi)側(cè)室14c連通的結(jié)構(gòu)，因此，即便在反轉(zhuǎn)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)也能夠執(zhí)行向壓縮機(jī)各部分的供油，從而能夠防止軸以及軸承的異常磨損。另外，能夠獲得如下高可靠性的渦旋式壓縮機(jī)100,其能夠避免壓縮室14的真空狀態(tài)，從而能夠防止固定渦旋件1以及擺動(dòng)渦旋件2的渦形齒的異常磨損。[〇〇59]實(shí)施方式2.
[0060]本實(shí)施方式2形成為如下結(jié)構(gòu):在實(shí)施方式1的壓力路徑2h中，阻止制冷劑從最內(nèi)側(cè)室14c向凸起部外部空間2g流動(dòng)。
[0061]圖5是示出本實(shí)用新型的實(shí)施方式2所涉及的渦旋式壓縮機(jī)的主要部分的概要剖視圖。以下，以與實(shí)施方式1的結(jié)構(gòu)不同的結(jié)構(gòu)為中心對(duì)本實(shí)施方式2進(jìn)行說明。
[0062]在實(shí)施方式1的渦旋式壓縮機(jī)100的基礎(chǔ)上，本實(shí)施方式2的渦旋式壓縮機(jī)100還在壓力路徑2h具備壓力路徑止回閥機(jī)構(gòu)2k。壓力路徑止回閥機(jī)構(gòu)2k允許制冷劑氣體從凸起部外部空間2g朝向最內(nèi)側(cè)室14c流動(dòng)，并阻止制冷劑氣體的反向流動(dòng)。而且，用于配置壓力路徑止回閥機(jī)構(gòu)2k的加工孔由栓21封堵。
[0063]這樣構(gòu)成的本實(shí)施方式2的渦旋式壓縮機(jī)100能夠獲得與實(shí)施方式1相同的效果， 并且通過在壓力路徑2h設(shè)置壓力路徑止回閥機(jī)構(gòu)2k還能夠獲得以下效果。即，能夠防止制冷劑氣體在正轉(zhuǎn)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)從最內(nèi)側(cè)室14c向凸起部外部空間2g泄漏，從而能夠防止壓縮機(jī)效率的降低。[〇〇64]另外，當(dāng)在壓力路徑2h中將壓力路徑止回閥機(jī)構(gòu)2k設(shè)置于靠近最內(nèi)側(cè)室14c的場(chǎng)所時(shí)，能夠?qū)崿F(xiàn)壓縮室14的死區(qū)的縮小，從而能夠進(jìn)一步防止壓縮機(jī)效率的降低。因而，優(yōu)選將壓力路徑止回閥機(jī)構(gòu)2k設(shè)置于在構(gòu)造以及材料強(qiáng)度的方面允許的限度內(nèi)盡量靠近最內(nèi)側(cè)室14c的場(chǎng)所。
[0065]如上，本實(shí)施方式2的渦旋式壓縮機(jī)100能夠獲得如下壓縮機(jī)，其具有與實(shí)施方式1 所示的渦旋式壓縮機(jī)1〇〇同等的可靠性、且效率更高。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種渦旋式壓縮機(jī)，其特征在于，具備:密閉容器；壓縮機(jī)構(gòu)部，其設(shè)置于所述密閉容器內(nèi)、且具有固定渦旋件以及擺動(dòng)渦旋件，所述固定 渦旋件以及所述擺動(dòng)渦旋件的分別設(shè)置于各自的座板部上的板狀渦形齒相互組合而形成 多個(gè)壓縮室；電動(dòng)機(jī)，其對(duì)所述壓縮機(jī)構(gòu)部進(jìn)行驅(qū)動(dòng)；主軸，其經(jīng)由擺動(dòng)軸承而以旋轉(zhuǎn)自如的方式插入于在所述擺動(dòng)渦旋件的所述座板部中 設(shè)置于所述板狀渦形齒的相反側(cè)的面的凸起部，該主軸借助所述電動(dòng)機(jī)而旋轉(zhuǎn)，由此使得 所述擺動(dòng)渦旋件進(jìn)行擺動(dòng)運(yùn)動(dòng)；以及排出閥機(jī)構(gòu)，其將設(shè)置于所述固定渦旋件的排出口覆蓋，允許制冷劑氣體從所述壓縮 室經(jīng)由所述排出口而朝向所述密閉容器的內(nèi)部空間流動(dòng)，并阻止制冷劑氣體的反向流動(dòng)， 所述主軸具有供油路徑，利用該供油路徑并基于所述密閉容器內(nèi)的壓力與所述凸起部 的外部空間的壓力之間的壓差，將所述密閉容器內(nèi)的冷凍機(jī)油供給至包括所述壓縮機(jī)構(gòu)部 在內(nèi)的滑動(dòng)部，所述擺動(dòng)渦旋件的所述座板部具有壓力路徑，該壓力路徑將所述凸起部的外部空間與 所述多個(gè)壓縮室中的位于徑向最內(nèi)側(cè)的最內(nèi)側(cè)室連通，所述渦旋式壓縮機(jī)具備壓力路徑止回閥機(jī)構(gòu)，該壓力路徑止回閥機(jī)構(gòu)設(shè)置于所述壓力 路徑，允許制冷劑氣體從所述凸起部的外部空間朝向所述最內(nèi)側(cè)室流動(dòng)，并阻止制冷劑氣 體的反向流動(dòng)，在所述電動(dòng)機(jī)的反轉(zhuǎn)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，制冷劑氣體從所述凸起部的外部空間經(jīng)由所述壓力路徑 而向所述最內(nèi)側(cè)室流動(dòng)，因所述凸起部的外部空間的壓力降低而進(jìn)行經(jīng)由所述供油路徑的供油。
【文檔編號(hào)】F04C29/02GK205638916SQ201620350387
【公開日】2016年10月12日
【申請(qǐng)日】2016年4月22日
【發(fā)明人】三坂令, 茗原將史
【申請(qǐng)人】三菱電機(jī)株式會(huì)社