專(zhuān)利名稱(chēng)：渦旋式型縮機(jī)的制作方法
本申請(qǐng)是申請(qǐng)?zhí)枮?8119262.9、申請(qǐng)日為1998年9月16日、發(fā)明創(chuàng)造名稱(chēng)為渦旋式壓縮機(jī)的分案申請(qǐng)。
本發(fā)明涉及一種裝在空調(diào)、冷凍機(jī)等設(shè)備上的渦旋式壓縮機(jī)，更詳細(xì)地說(shuō)是涉及一種使固定渦旋件和搖動(dòng)渦旋件嚙合而形成多個(gè)壓縮室、將由壓縮室壓縮的氣體排出到密閉容器外的渦旋式壓縮機(jī)。
空調(diào)裝置等的冷凍循環(huán)中所使用的渦旋式壓縮機(jī)1A具有如圖6所示的結(jié)構(gòu)。在兩端封閉的筒狀密閉容器1的內(nèi)側(cè)裝著電動(dòng)元件2和渦旋壓縮元件3。上述電動(dòng)元件2由固定在上述密閉容器1的內(nèi)壁上的定子4、和能自由回轉(zhuǎn)地支承在該定子4內(nèi)側(cè)的轉(zhuǎn)子5構(gòu)成，轉(zhuǎn)軸6以貫通的狀態(tài)與該轉(zhuǎn)子5相結(jié)合。轉(zhuǎn)軸6的一端能自由回轉(zhuǎn)地支承在支承構(gòu)架7上，支承構(gòu)架7構(gòu)成上述渦旋壓縮元件3的一部分。上述轉(zhuǎn)軸6的另一端從上述轉(zhuǎn)子5突出，給油部8與其頂端部連接著。而且在上述給油部8的端部連接著油導(dǎo)入管9。該油導(dǎo)入管9的吸入側(cè)端部浸沒(méi)在上述密閉容器1內(nèi)所容納的潤(rùn)滑油b里并向下方延伸。
在上述轉(zhuǎn)軸6上開(kāi)設(shè)著從上述給油部8吸入并供給潤(rùn)滑油b的油路10，潤(rùn)滑油經(jīng)油路10供給到支承構(gòu)架7等的各個(gè)滑動(dòng)部分上之后，被再循環(huán)。
而且，被支承為貫通上述支承構(gòu)架7狀態(tài)的上述轉(zhuǎn)軸6的一端形成曲柄軸部11，它的中心與上述轉(zhuǎn)軸6的軸心偏心地設(shè)置的，在該曲柄軸部11上連接著搖動(dòng)渦旋件12。該搖動(dòng)渦旋件12形成圓盤(pán)狀，在其一側(cè)面的中央部位形成與上述曲柄軸部11相連接的輪轂部13。在該搖動(dòng)渦旋件12的另一側(cè)面上成一體地形成渦流狀的搖動(dòng)渦旋突板14。
在上述支承構(gòu)架7上結(jié)合著固定渦旋件15。在該固定渦旋件15的與上述搖動(dòng)渦旋件12相對(duì)著的那部分上形成渦流狀的固定渦旋突板16，在固定渦旋突板16和上述搖動(dòng)渦旋突板14之間形成多個(gè)壓縮室17。
把從密閉容器1外部經(jīng)吸入管18而導(dǎo)入到上述渦旋壓縮元件3外周部的制冷劑氣體、從上述渦旋壓縮元件3的圖中沒(méi)表示的第1吸入口、第2吸入口(它是與第1吸入口相對(duì)的位置上由與第1吸入口連通的連通槽連著的、圖中沒(méi)表示的)2處吸入、由上述壓縮室17壓縮，逐漸移動(dòng)到中心，由此使容積縮小、從設(shè)置在固定渦旋件15的另一側(cè)面中央部的排出孔口19排出到密閉容器1內(nèi)，在該空間里與相伴的潤(rùn)滑油分離、將脈動(dòng)降低。
從排出孔口19排出到密閉容器1內(nèi)的壓縮氣體如空白箭頭所示地流過(guò)設(shè)置在固定渦旋件15和支承構(gòu)架7上的圖中沒(méi)表示的通路，流到電動(dòng)元件2側(cè)，由轉(zhuǎn)子5回轉(zhuǎn)產(chǎn)生的離心力等將制冷劑氣體中的潤(rùn)滑油進(jìn)一步分離，然后，潤(rùn)滑油被分離了的制冷劑氣體從排出管20排出到密閉容器1外。被分離的潤(rùn)滑油如黑色箭頭所示地流動(dòng)，貯存在密閉容器1的底部、被循環(huán)地使用。
但是，在從上述渦旋壓縮元件3的圖中沒(méi)表示的上述第1吸入口和第2吸入口吸入的制冷劑量不同時(shí)，有使吸入效率惡化、使脈動(dòng)增大而發(fā)生噪聲和可靠性降低等問(wèn)題。
本發(fā)明的目的是提供一種可盡可能使從上述壓縮元件3的第1吸入口和第2吸入口吸入的制冷劑量彼此相等、能提高吸入效率、能抑制脈動(dòng)和噪聲的、可靠性高的渦旋式壓縮機(jī)。
本發(fā)明人對(duì)上述問(wèn)題經(jīng)過(guò)精心研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)通過(guò)下述方案能解決上述問(wèn)題，并做出了本發(fā)明。該方案是把固定渦旋件和搖動(dòng)渦旋件相互間的間隙為最大時(shí)的特定的制冷劑通路的入口部橫截面積取成A1、將第1吸入口的入口部橫截面積取成A2、把連通槽的入口部橫截面積取成A3時(shí)，使這些參數(shù)處在特定的式(1)所示的范圍里、和/或從上述連通槽的入口部到特定位置之間設(shè)置縮頸部、將從該縮頸部到第2吸入口的上述連通槽的橫截面積a3做成比上述橫截面積A3小。
即，本申請(qǐng)的權(quán)利要求1的發(fā)明是渦旋式壓縮機(jī)，在密閉容器內(nèi)設(shè)有電動(dòng)元件和由該電動(dòng)元件驅(qū)動(dòng)的渦旋壓縮元件，上述渦旋壓縮元件是使具有渦流狀的固定渦旋突板的固定渦旋件、和相對(duì)于該固定渦旋件由上述電動(dòng)元件驅(qū)動(dòng)而公轉(zhuǎn)的有渦流狀搖動(dòng)渦旋突板的搖動(dòng)渦旋件相互嚙合而形成多個(gè)壓縮室，將從上述密閉容器外部導(dǎo)入到渦旋壓縮元件外周部的制冷劑導(dǎo)入部的制冷劑氣體、從上述第1吸入口和第2吸入口吸入、由上述壓縮室壓縮后排出到上述密閉容器外；上述第2吸入口是在與第1吸入口相對(duì)的位置上、由與第1吸入口相通的連通槽而與第1吸入口相連的，上述渦旋式壓縮機(jī)的特征在于把上述固定渦旋突板和搖動(dòng)渦旋突板之間的間隙為最大時(shí)的、被吸入的制冷劑從上述搖動(dòng)渦旋突板的端部經(jīng)過(guò)其外周而到上述第2吸入口的制冷劑入口部通路的橫截面積取成A1、把上述第1吸入口的吸入口部的橫截面積取成A2、把上述連通槽的入口部橫截面積取成A3時(shí)，A1、A2和A3處在由下述式(1)表示的范圍中1.5≤A2/(A1+A3)≤2.5……式(1)。
本申請(qǐng)權(quán)利要求2的發(fā)明的渦旋式壓縮機(jī)，在密閉容器內(nèi)設(shè)有電動(dòng)元件和由該電動(dòng)元件驅(qū)動(dòng)的渦旋壓縮元件，上述渦旋壓縮元件通過(guò)使具有渦流狀固定渦旋突板的固定渦旋件、和相對(duì)于該固定渦旋件由上述電動(dòng)元件驅(qū)動(dòng)而公轉(zhuǎn)的有渦流狀搖動(dòng)渦旋突板的搖動(dòng)渦旋件相互嚙合而形成多個(gè)壓縮室，將從上述密閉容器外導(dǎo)入到渦旋壓縮元件外周部的制冷劑導(dǎo)入部的制冷劑氣體、從上述第1吸入口和第2吸入口吸入、由上述壓縮室壓縮后排出到上述密閉容器外；上述第2吸入口是在與第1吸入口相對(duì)的位置上、由與第1吸入口相通的連通槽而與第1吸入口相連的，上述渦旋式壓縮機(jī)的特征在于把通過(guò)上述連通槽寬度中央的線(xiàn)和將上述制冷劑導(dǎo)入部的中心與上述電動(dòng)元件的轉(zhuǎn)軸中心相連接并延伸的線(xiàn)相交的2點(diǎn)之間長(zhǎng)度取為L(zhǎng)時(shí)，在從上述連通槽的從入口部到L/4之間設(shè)置縮頸部，使從該縮頸部到上述第2吸入口的上述連通槽橫截面積a3比上述入口部橫截面積A3小。
本申請(qǐng)權(quán)利要求3的發(fā)明是在權(quán)利要求2的渦旋式壓縮機(jī)中，其特征在于上述a3和A3處于由下述式(2)表示的范圍里0.8≤a3/A3≤1.0……式(2)本申請(qǐng)權(quán)利要求4的發(fā)明在權(quán)利要求1所述的渦旋式壓縮機(jī)中，其特征在于把通過(guò)上述連通槽中心的線(xiàn)、和將上述制冷劑導(dǎo)入部的中心與上述電動(dòng)元件的轉(zhuǎn)軸中心相連接并延長(zhǎng)的線(xiàn)相交的2點(diǎn)之間長(zhǎng)度取為L(zhǎng)時(shí)，在從上述連通槽的入口部到L/4之間設(shè)置縮頸部，從該縮頸部到上述第2吸入口的上述連通槽的橫截面積a3比上述入口部橫截面積A3小。
本申請(qǐng)權(quán)利要求5的發(fā)明在如權(quán)利要求4所述的渦旋式壓縮機(jī)，其特征在于上述a3與A3處于由下述式(3)表示的范圍中0.8≤a3/A3≤1.0……式(3)本申請(qǐng)權(quán)利要求6的發(fā)明是渦旋式壓縮機(jī)，它是在密閉容器內(nèi)設(shè)有電動(dòng)元件和由該電動(dòng)元件的轉(zhuǎn)軸驅(qū)動(dòng)的渦旋壓縮元件、容納在上述密閉容器內(nèi)的潤(rùn)滑油和設(shè)在上述轉(zhuǎn)軸端部的給油部、從上述給油部將潤(rùn)滑油經(jīng)過(guò)設(shè)在上述轉(zhuǎn)軸中的油路而供到各個(gè)滑動(dòng)部分并循環(huán)地使用，其特征在于它具有油注入機(jī)構(gòu)，該油注入機(jī)構(gòu)由噴射出油的油嘴和借助彈簧的彈性對(duì)該油嘴的油路入口進(jìn)行開(kāi)關(guān)的閥體構(gòu)成，該注入機(jī)構(gòu)是設(shè)置在將制冷劑氣體從上述密閉容器外部吸入到上述渦旋壓縮元件的位置附近；在作用到上述閥體背面上的上述密閉容器內(nèi)的壓力和作用在上述油嘴出口處的上述制冷劑氣體吸入位置附近的壓力的壓差較小時(shí)，上述閥體將上述油路入口打開(kāi)，將容納在上述密閉容器內(nèi)的潤(rùn)滑油注入到上述渦旋壓縮元件；但當(dāng)上述壓差大時(shí)，上述閥體將上述油路入口關(guān)閉，停止?jié)櫥偷淖⑷搿?br> 本申請(qǐng)權(quán)利要求7的發(fā)明是渦旋式壓縮機(jī)，它是在密閉容器內(nèi)設(shè)有電動(dòng)元件和由該電動(dòng)元件的轉(zhuǎn)軸驅(qū)動(dòng)的渦旋壓縮元件、容納在上述密閉容器內(nèi)的潤(rùn)滑油和設(shè)在上述轉(zhuǎn)軸端部的給油部，潤(rùn)滑油從上述給油部將經(jīng)過(guò)設(shè)在上述轉(zhuǎn)軸中的油路而供到各個(gè)滑動(dòng)部并循環(huán)使用的，其特征在于它具有油注入機(jī)構(gòu)，該油注入機(jī)構(gòu)由噴射出油的油嘴和借助彈簧的彈性對(duì)該油嘴的油路入口進(jìn)行開(kāi)開(kāi)的閥體構(gòu)成，該注入機(jī)構(gòu)是設(shè)置在將制冷劑氣體從上述密閉容器外吸入到上述渦旋壓縮元件的第1吸入部、和與該第1吸入部相對(duì)位置上由連通路連著的第2吸入部之間的上述連通路附近；在作用到上述閥體背面上的上述密閉容器內(nèi)的壓力和作用在上述油嘴出口處的上述連通路的壓力的壓差較小時(shí)，上述閥體將上述油路入口打開(kāi)，將收容在上述密閉容器內(nèi)的滑潤(rùn)油注入向上述連通路；但在上述壓差較大時(shí)，上述閥體將上述油路關(guān)閉，停止?jié)櫥偷淖⑷搿?br> 本申請(qǐng)權(quán)利要求8的發(fā)明是如權(quán)利要求7所述的渦旋式壓縮機(jī)，其特征在于潤(rùn)滑油的注入量為相對(duì)于每單位時(shí)間的排除容積的0.1～3％。
本申請(qǐng)權(quán)利要求9的發(fā)明是如權(quán)利要求6～8中任意一項(xiàng)所述的渦旋式壓縮機(jī)，其特征在于在上述壓差為4～8kgf/cm2以下時(shí)，上述閥體將上述油路打開(kāi)，注入潤(rùn)滑油。
本申請(qǐng)權(quán)利要求10的發(fā)明是如權(quán)利要求6～8中任意一項(xiàng)所述的渦旋式壓縮機(jī)，其特征在于上述給油部中的給油方式是壓差方式或者油泵方式的。
本申請(qǐng)權(quán)利要求11的發(fā)明是如權(quán)利要求10所述的渦旋式壓縮機(jī)，其特征在于把上述油注入機(jī)構(gòu)設(shè)置在上述連通路附近，該連通路處于上述轉(zhuǎn)軸的中心和第2吸入部中心相連接的線(xiàn)、和以該線(xiàn)為基準(zhǔn)從上述轉(zhuǎn)軸中心、向上述第2吸入部的方向偏離90度而引出的線(xiàn)之間。
本申請(qǐng)權(quán)利要求12的發(fā)明是渦旋式壓縮機(jī)，它是在密閉容器內(nèi)設(shè)有把轉(zhuǎn)軸沿橫向設(shè)置的電動(dòng)元件；由該電動(dòng)元件驅(qū)動(dòng)的渦旋壓縮元件；裝在上述密閉容器內(nèi)并支承上述渦旋壓縮元件、并且在中央設(shè)有用來(lái)支承上述轉(zhuǎn)軸的軸承部的支承構(gòu)架；容納在上述密閉容器內(nèi)的潤(rùn)滑油；設(shè)在上述轉(zhuǎn)軸端部上的壓差式給油部；上述渦旋壓縮元件使中央部設(shè)有壓縮氣體的排出孔口而且背面上有渦流狀渦旋突板的固定渦旋件、與由上述電動(dòng)元件驅(qū)動(dòng)而相對(duì)于固定渦旋件進(jìn)行公轉(zhuǎn)的有渦流狀渦旋突板的搖動(dòng)渦旋件相互嚙合、而形成著多個(gè)壓縮室，用該壓縮室壓縮從上述密閉容器外部吸入的制冷劑氣體之后，從上述排出孔口排出到上述密閉容器內(nèi)，然后使其排出到上述密閉容器外，其特征在于通過(guò)用潤(rùn)滑油氣密上述軸承部的滑動(dòng)面，并且制冷劑吸入側(cè)和上述搖動(dòng)渦旋件的背面和上述支承構(gòu)架相互間連通著、此間的壓力比上述密閉容器內(nèi)的壓力低，從而潤(rùn)滑油從上述給油部經(jīng)過(guò)設(shè)在上述轉(zhuǎn)軸中的油路被送到包含上述軸承部的各個(gè)滑動(dòng)部，循環(huán)地使用。
本申請(qǐng)權(quán)利要求13的發(fā)明是如權(quán)利要求12所述的渦旋式壓縮機(jī)，其特征在于曲柄軸部插入突設(shè)在上述搖動(dòng)渦旋件的背面中央部所設(shè)置的輪轂孔部中，該曲柄軸部的中心與上述轉(zhuǎn)軸的軸心偏心地設(shè)置在上述轉(zhuǎn)軸的前端；上述軸襯孔部和曲柄軸部的滑動(dòng)部分借助從上述給油部吸上的潤(rùn)滑油而被氣密。
本申請(qǐng)權(quán)利要求14的發(fā)明是如權(quán)利要求12或13所述的渦旋式壓縮機(jī)，其特征在于設(shè)有從上述油路連通到上述軸承部的滑動(dòng)面的小孔，在上述電動(dòng)元件側(cè)的轉(zhuǎn)軸表面上設(shè)有從該小孔開(kāi)始的螺旋狀槽，通過(guò)上述小孔的潤(rùn)滑油流過(guò)該槽而潤(rùn)滑滑動(dòng)面，而且將從該小孔開(kāi)始的上述渦旋壓縮元件側(cè)的滑動(dòng)面氣密。
本申請(qǐng)權(quán)利要求15的發(fā)明是如權(quán)利要求12或13所述的渦旋式壓縮機(jī)，其特征在于在上述電動(dòng)元件側(cè)的軸承部端部附近設(shè)有從上述油路連通到上述軸承部的滑動(dòng)面的小孔，在自小孔起的上述渦旋壓縮元件側(cè)的轉(zhuǎn)軸表面上設(shè)有與上述轉(zhuǎn)軸的回轉(zhuǎn)方向相反的螺旋狀槽，使該螺旋狀槽的終點(diǎn)位于上述軸承部?jī)?nèi)，通過(guò)上述小孔的潤(rùn)滑油流過(guò)該槽而潤(rùn)滑滑動(dòng)面，而且將上述終點(diǎn)起的上述渦旋壓縮元件側(cè)的滑動(dòng)面氣密。
本申請(qǐng)權(quán)利要求16的發(fā)明是如權(quán)利要求12～15中任意一項(xiàng)所述的渦旋式壓縮機(jī)，其特征在于上述給油部設(shè)有副支承構(gòu)架，該副支承架是裝在上述密閉容器內(nèi)、而且具有支承上述轉(zhuǎn)軸并裝著油導(dǎo)入管的副軸承部的；使軸承夾在該副支承構(gòu)架和上述轉(zhuǎn)軸之間，而且在上述副軸承部上設(shè)有該軸承的支承部。
本申請(qǐng)權(quán)利要求17的發(fā)明是如權(quán)利要求12～16中任意一項(xiàng)所述的渦旋式壓縮機(jī)，其特征在于通過(guò)調(diào)整上述轉(zhuǎn)軸和副軸承部的滑動(dòng)部分之間的間隙，使氣體不進(jìn)入到潤(rùn)滑油中。
本申請(qǐng)權(quán)利要求18的發(fā)明是如權(quán)利要求12～17中任意一項(xiàng)所述的渦旋式壓縮機(jī)，其特征在于上述固定渦旋件和搖動(dòng)渦旋件都是由鋁或鋁合金構(gòu)成。


圖1是表示本發(fā)明的渦旋式壓縮機(jī)在固定渦旋突板和搖動(dòng)渦旋突板間的間隙變成最大時(shí)的固定渦旋突板、搖動(dòng)渦旋突板、制冷劑導(dǎo)入部、第1吸入口、連通槽和第2吸入口等相互間關(guān)系的說(shuō)明圖。
圖2是表示本發(fā)明的另一個(gè)渦旋式壓縮機(jī)在固定渦旋突板和搖動(dòng)渦旋突板間的間隙變成最大時(shí)的固定渦旋突板、搖動(dòng)渦旋突板、制冷劑導(dǎo)入部、第1吸入口、連通槽、第2吸入口等相互間關(guān)系的說(shuō)明圖。
圖3是表示從第1吸入口和第2吸入口吸入的制冷劑的質(zhì)量流量(kg/s)的圖表。
圖4是表示從第1吸入口和第2吸入口吸入的制冷劑的質(zhì)量流量(kg/s)的圖表。
圖5是表示從第1吸入口和第2吸入口吸入的制冷劑的流速(m/s)的圖表。
圖6是表示現(xiàn)有的渦旋式壓縮機(jī)整體結(jié)構(gòu)的剖視圖。
圖7是表示本發(fā)明又一個(gè)渦旋式壓縮機(jī)的一個(gè)實(shí)施例的整體結(jié)構(gòu)的剖視圖。
圖8是把圖7的A部分放大地表示的說(shuō)明圖。
圖9是表示本發(fā)明另一個(gè)渦旋式壓縮機(jī)的將潤(rùn)滑油注入到渦旋型壓縮器件里的位置的說(shuō)明圖。
圖10是表示現(xiàn)有的另一個(gè)渦旋式壓縮機(jī)的整體結(jié)構(gòu)的剖視圖。
圖11是表示本發(fā)明更另外一個(gè)渦旋式壓縮機(jī)的一個(gè)實(shí)施例的整體結(jié)構(gòu)的剖視圖。
圖12是本發(fā)明另一個(gè)渦旋式壓縮機(jī)的軸承部分和轉(zhuǎn)軸的放大說(shuō)明圖。
下面，參照著圖1和圖2、對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)地說(shuō)明。圖1是表示本發(fā)明的渦旋式壓縮機(jī)在固定渦旋突板和搖動(dòng)渦旋突板間的間隙變成最大時(shí)的固定渦旋突板、搖動(dòng)渦旋突板、制冷劑導(dǎo)入部、第1吸入口、連通槽和第2吸入口等相互間關(guān)系的說(shuō)明圖。圖2是表示本發(fā)明另一個(gè)渦旋式壓縮機(jī)在固定渦旋突板和搖動(dòng)渦旋突板間的間隙變成最大時(shí)的固定渦旋突板、搖動(dòng)渦旋突板、制冷劑導(dǎo)入部、第1吸入口、連通槽、第2吸入口等相互間關(guān)系的說(shuō)明圖。圖1、圖2中，用與圖6中的符號(hào)相同的符號(hào)表示的部分是與圖6所說(shuō)的這個(gè)符號(hào)代表的部分具有相同功能的部分。
如圖1所示，在渦旋壓縮元件3上有多個(gè)通過(guò)使固定渦旋件15和搖動(dòng)渦旋件12相互嚙合而形成的壓縮室17，上述固定渦旋件15具有渦旋狀的固定渦旋突板16；上述搖動(dòng)渦旋突板14具有由圖中沒(méi)表示的上述電動(dòng)元件2驅(qū)動(dòng)而相對(duì)于所述固定渦旋件15、進(jìn)行公轉(zhuǎn)的渦流狀搖動(dòng)渦旋突板14。
而且，從圖中沒(méi)表示的上述密閉容器1的外部導(dǎo)入到上述渦旋壓縮元件3外周部的制冷劑導(dǎo)入部21的制冷劑氣體從第1吸入口22和第2吸入口24吸入、并由上述壓縮室17壓縮，并逐漸向中心移動(dòng)而將容積縮小，從設(shè)置固定渦旋件15的另一側(cè)面的中央部的圖中沒(méi)表示的排出孔口19排出；上述第1吸入口22形成在上述搖動(dòng)渦旋突板14和固定渦旋突板16之間；上述第2吸入口24是位于與第1吸入口22相對(duì)的部位、并由與第1吸入口22相連通的連通槽23連著的。
導(dǎo)入到上述制冷劑導(dǎo)入部21的制冷劑氣體中的大致一半從第1吸入口22吸入，其余部分通過(guò)多條通路后從第2吸入口24吸入。第1制冷劑氣體是從上述搖動(dòng)渦旋突板14的端部、經(jīng)過(guò)在其外周和固定渦旋件15的最外周的內(nèi)表面之間形成的制冷劑通路25被吸入到第2吸入口24的制冷劑氣體，而吸入到第2吸入口24的第2制冷劑氣體是經(jīng)過(guò)上述連通槽23而被吸入到第2吸入口24的制冷劑氣體。
為了使上述第1吸入口22和第2吸入口24吸入的制冷劑的量盡可能相等，在把上述制冷劑通路25的入口部26的橫截面積取為A1、把上述第1吸入口22的入口部27的橫截面積取為A2、把上述連通槽23的入口部28的橫截面積取為A3時(shí)，必需使A1、A2和A3處于用上述式(1)表示的范圍中，這是最重要的。
本發(fā)明的渦旋式壓縮機(jī)除了做成這樣的結(jié)構(gòu)之外，其余和圖6所示的渦旋式壓縮機(jī)1A相同。
當(dāng)由上述式(1)表示的〔A2/(A1+A3)〕不滿(mǎn)1.5或者超過(guò)2.5時(shí)，則從上述第1吸入口22和第2吸入口24吸入的制冷劑量的平衡被破壞、會(huì)使吸入效率惡化、脈動(dòng)變大，除了產(chǎn)生噪聲外，還使可靠性降低。
圖3表示在〔A2/(A1+A3)〕等于1.5、2.0、2.5各種場(chǎng)合下的從上述第1吸入口22和第2吸入口24吸入的制冷劑的質(zhì)量流量(kg/s)。從圖表可見(jiàn)、在〔A2/(A1+A3)〕等于1.5、2.0的場(chǎng)合下，從上述第1吸入口22和第2吸入口24吸入的制冷劑量的平衡較好，幾乎均等。
又如圖2所示，在本發(fā)明的另一個(gè)渦旋式壓縮機(jī)中，為了使上述第1吸入口22和第2吸入口24吸入的制冷劑的量盡可能相等，在將通過(guò)上述連通槽23的寬度中央的線(xiàn)取為d、把圖中沒(méi)表示的上述電動(dòng)元件2的轉(zhuǎn)軸6的中心O與上述制冷劑導(dǎo)入部21的中心a連接并延長(zhǎng)的線(xiàn)取為c、把線(xiàn)d與線(xiàn)c相交2相交點(diǎn)(x和y)之間的長(zhǎng)度取為L(zhǎng)時(shí)，在上述連通槽23的從入口部28到L/4之間設(shè)置縮頸部29，從該縮頸部29到上述第2吸入口24為止的上述連通槽23的橫截面積a3做成比上述入口部24的橫截面積A3小。最好將a3/A3的取在由上述式(3)表示的范圍里。
本發(fā)明的另一個(gè)渦旋式壓縮機(jī)除了形成這樣的結(jié)構(gòu)外，其余和圖6所示的渦旋式壓縮機(jī)1A相同。
圖4表示在把〔A2/(A1+A3)〕取為2.0、將設(shè)置縮頸部29的位置取在0(緊接在制冷劑導(dǎo)入部21之后)、L/4、L/2等場(chǎng)合下，從上述第1吸入口22和第2吸入口24吸入的制冷劑的質(zhì)量流量(kg/s)。由圖可見(jiàn)，在L/2場(chǎng)合下平衡破壞，但當(dāng)把縮頸部29設(shè)置在從上述連通槽23的入口部28到L/4之間，平衡就變好。
圖5表示把〔A2/(A1+A3)〕取為2.0，把設(shè)置縮頸部29的位置取在L/4處的場(chǎng)合下，使a3/A3的比變化成0.5、0.8、1時(shí)，從上述第1吸入口22和第2吸入口24吸入的制冷劑的吸入流速(m/s)。由圖可見(jiàn)，在a3/A3的比為0.5時(shí)平衡破壞，但在a3/A3的比為0.8和1.0時(shí)平衡變好。
雖然上面說(shuō)明的本發(fā)明是就橫置式渦旋式壓縮機(jī)而言的，但本發(fā)明的渦旋式壓縮機(jī)并不局限于橫置式，它也能適用于縱置式渦旋式壓縮機(jī)和其他形式的渦旋式壓縮機(jī)。
由于本發(fā)明的渦旋式壓縮機(jī)使從上述第1吸入口和第2吸入口吸入的制冷劑的量盡可能相等，因而能提高吸入效率，能抑制脈動(dòng)和噪聲、能提高可靠性，能穩(wěn)定地運(yùn)轉(zhuǎn)。
下面，用圖7～圖10來(lái)說(shuō)明本申請(qǐng)權(quán)利要求6～11的說(shuō)明。
使用于空調(diào)裝置等的制冷循環(huán)系統(tǒng)的渦旋式壓縮機(jī)如日本專(zhuān)利公報(bào)特公平7-99150號(hào)公開(kāi)的、為圖10所示的結(jié)構(gòu)。
在兩端封閉的筒狀密閉容器101內(nèi)側(cè)安裝著電動(dòng)元件102和渦旋壓縮元件103。上述電動(dòng)元件102由固定在上述密閉容器101內(nèi)壁面?zhèn)鹊亩ㄗ?04和能自由回轉(zhuǎn)地支承在該定子104內(nèi)側(cè)的轉(zhuǎn)子105構(gòu)成，在該轉(zhuǎn)子105上貫通狀態(tài)地結(jié)合著轉(zhuǎn)軸106。轉(zhuǎn)軸106的一端能自由回轉(zhuǎn)地支承在支承構(gòu)架107上，該支承構(gòu)架107構(gòu)成上述渦旋壓縮元件103的一部分。上述轉(zhuǎn)軸106的另一端從上述轉(zhuǎn)子105伸出，在它的前端部上連接著余擺線(xiàn)齒輪泵、回轉(zhuǎn)式泵、往復(fù)式泵等容積型泵108。而且，在上述容積型泵108的端部連接著油導(dǎo)入管109。該油導(dǎo)入管109的吸入側(cè)的端部浸沒(méi)在上述密閉容器101內(nèi)所收容的潤(rùn)滑油b里地向下方延伸。
而且，在上述轉(zhuǎn)軸106里還沿軸向穿透地設(shè)置油路，由上述容積型泵108的作用而將潤(rùn)滑油b供給支承構(gòu)架107等各個(gè)滑動(dòng)部分，然后形成再循環(huán)。
貫通地支承在上述支承構(gòu)架107上的上述轉(zhuǎn)軸106的一端形成軸頸部(曲軸部)110，它的中心與轉(zhuǎn)軸106的軸心偏離，在該軸頸部110上連接著搖動(dòng)渦旋件111。該搖動(dòng)渦旋件111被做成圓盤(pán)狀，在它的一個(gè)側(cè)面的中央部形成輪轂孔部112，該輪轂孔部112與上述軸頸部110連接。在該搖動(dòng)渦旋件111的另一側(cè)面上成一體地形成渦流狀渦旋突板113。
在上述支承構(gòu)架107上結(jié)合著固定渦旋件114。在該固定渦旋件114上的與上述搖動(dòng)渦旋件111面對(duì)著的部分上形成渦流狀的渦旋突板115，在渦旋突板115與上述渦旋突板113之間形成多個(gè)壓縮室116。這些壓縮室116將在外周部吸入的制冷劑氣體逐漸向中心移動(dòng)，并由此使其容積縮小、對(duì)制冷劑氣體進(jìn)行壓縮。
在上述固定渦旋件114的中央部形成排出孔口117，在上述固定渦旋件114上以包圍該排出孔口117外側(cè)的狀態(tài)設(shè)置著消聲器118。
另一方面，還曾提出過(guò)一種使其不使用潤(rùn)滑油供給用的泵、將壓縮氣體排到密閉容器內(nèi)的橫置式渦旋式壓縮機(jī)的方案(參見(jiàn)日本專(zhuān)利公報(bào)特公開(kāi)3-175186號(hào))，它是在搖動(dòng)渦旋件上設(shè)置貫通孔，使支承構(gòu)架和渦旋壓縮元件中適當(dāng)?shù)膲嚎s室和搖動(dòng)渦旋件的背面相互間連通，使這里的壓力形成為適當(dāng)?shù)闹械瘸潭鹊膲毫?例如8～9kg/cm2)，而比上述密閉容器內(nèi)的壓力(例如15～25kg/cm2)低，利用該壓差將潤(rùn)滑油吸上，經(jīng)過(guò)設(shè)置在上述轉(zhuǎn)軸中的油路而供給支承構(gòu)架等各個(gè)滑動(dòng)部分，而且由上述壓力將搖動(dòng)渦旋件壓著在固定渦旋件上，使它們接觸并密封地對(duì)制冷劑氣體進(jìn)行壓縮。
但是，無(wú)論給油方式是通過(guò)使用泵或者利用壓差，都是由轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)速來(lái)使?jié)櫥凸┙o量發(fā)生變化的，雖然轉(zhuǎn)數(shù)大時(shí)能充分供給潤(rùn)滑油，但當(dāng)轉(zhuǎn)數(shù)小時(shí)，潤(rùn)滑油的供給量就變少，所以在上述渦旋突板115和渦旋突板113之間形成多個(gè)壓縮室116的情況下、當(dāng)向壓縮室116供給的潤(rùn)滑油量變少時(shí)，會(huì)出現(xiàn)因潤(rùn)滑性、密封性惡化而使性能降低、使可靠性降低的問(wèn)題。
因此，下面所說(shuō)的發(fā)明提供一種可靠性高的渦旋式壓縮機(jī)，它是通過(guò)安裝結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的油注入機(jī)構(gòu)就能容易地避免在轉(zhuǎn)數(shù)變小時(shí)向壓縮室供給的潤(rùn)滑油不足的問(wèn)題。
本發(fā)明者在對(duì)該問(wèn)題經(jīng)過(guò)精心研究后，結(jié)果發(fā)現(xiàn)無(wú)論給油方式是差壓式或是油泵式，通過(guò)將特定結(jié)構(gòu)的油注入機(jī)構(gòu)裝在渦旋壓縮元件的特定位置上就能解決問(wèn)題，據(jù)此做成本發(fā)明。
即，圖7是表示這種場(chǎng)合下的發(fā)明的渦旋式壓縮機(jī)的一個(gè)實(shí)施例的整體結(jié)構(gòu)剖視圖。圖8是把圖7的A部分放大進(jìn)行表示的說(shuō)明圖。圖9是表示本發(fā)明另一種渦旋式壓縮機(jī)的油注入位置的說(shuō)明圖。
圖7所示的壓縮機(jī)是渦旋式壓縮機(jī)120，設(shè)有兩端被封閉地形成筒狀的密閉容器121。在該密閉容器121內(nèi)安裝著電動(dòng)元件122、由該電動(dòng)元件122驅(qū)動(dòng)的渦旋壓縮元件123。
上述電動(dòng)元件122有固定在上述密閉容器121內(nèi)部的定子124和位于該定子124的中央部的轉(zhuǎn)子125，該轉(zhuǎn)子125的中心部貫通地結(jié)合著朝上述密閉容器121的軸心方向的轉(zhuǎn)軸126，轉(zhuǎn)軸126的一端貫通支承構(gòu)架127的中央部并能自由回轉(zhuǎn)地被支承著，支承構(gòu)架127支承上述渦旋壓縮元件123，而且結(jié)合地固定在上述密閉容器121的內(nèi)壁面上。而且上述轉(zhuǎn)軸126的一端側(cè)的中間部分由上述支承構(gòu)架127的軸承部128自由回轉(zhuǎn)地支承著，上述轉(zhuǎn)子125借助轉(zhuǎn)軸126和支承構(gòu)架127而支承在密閉容器121的內(nèi)壁側(cè)上。
另外，在貫通上述支承構(gòu)架127的轉(zhuǎn)軸126的端部形成軸頸部(曲軸部)129，該軸頸部129的中心是與轉(zhuǎn)軸126的軸心偏心地設(shè)置的。在該軸頸部129上連接著搖動(dòng)渦旋件130。該搖動(dòng)渦旋件130設(shè)有軸襯孔部131和渦流狀的渦旋突板132，前者是將上述軸頸部129插入并連接在搖動(dòng)渦旋件130的圓盤(pán)狀蓋板的一個(gè)側(cè)面中央部上，后者是形成在上述蓋板的另一個(gè)側(cè)面上的。
另外，上述支承構(gòu)架127上還結(jié)合著固定渦旋件133。該固定渦旋件133形成渦流狀的渦旋突板135，該螺旋板135與上述搖動(dòng)渦旋件130的渦旋突板132相互處于交叉狀態(tài)而形成多個(gè)壓縮室134。
在上述固定渦旋件133的側(cè)壁面上連接著貫通上述密閉容器121的制冷劑氣體的吸入管136。在上述固定渦旋件133的中央部還設(shè)置著將被壓縮過(guò)的制冷劑氣體排出到密閉容器121內(nèi)的排出口137。
由于在上述搖動(dòng)渦旋件130的蓋板周緣部使從吸入管136吸入制冷劑氣體的渦旋壓縮元件123的吸入側(cè)、上述搖動(dòng)渦旋件130的背面(上述蓋板的軸襯孔部131所處側(cè)的面)和上述支承構(gòu)架127之間連通，因而這里的壓力比上述密閉容器121內(nèi)的壓力低，低到大致和上述制冷劑吸入側(cè)的壓力大致相同。
在轉(zhuǎn)軸126的另一端部上設(shè)置著差壓式給油部138。該給油部138設(shè)有裝在密閉容器121內(nèi)的副支承構(gòu)架141，該支承構(gòu)架141軸支承著轉(zhuǎn)軸126、并且設(shè)有裝著油導(dǎo)入管139的副軸承部140。在該副支承構(gòu)架141和轉(zhuǎn)軸126之間裝著軸承142，該軸承142的支承部143設(shè)置在上述副支承構(gòu)架140上。
在轉(zhuǎn)軸126中、從它的一端穿通到另一端地開(kāi)設(shè)著油路144。在由軸承部128支承轉(zhuǎn)軸126的部分的中途中設(shè)有從上述油路144連通到軸承部128的滑動(dòng)面的小孔145。從該小孔145的出口開(kāi)始朝向上述電動(dòng)元件122側(cè)到由軸承部128軸支承著轉(zhuǎn)軸126的部分為止地、在轉(zhuǎn)軸126表面處上設(shè)置著與小孔145連通的螺旋狀槽146。而且從轉(zhuǎn)軸126的一端出來(lái)的潤(rùn)滑油將軸襯孔部131和軸頸部129的滑動(dòng)面氣密封，通過(guò)了上述小孔145的潤(rùn)滑油流過(guò)上述槽146而潤(rùn)滑滑動(dòng)面，并將小孔145起的上述渦旋壓縮元件123側(cè)的滑動(dòng)面氣封住。
將潤(rùn)滑油b在上述密閉容器121里裝到規(guī)定的水平面，由上述壓差將該潤(rùn)滑油b以給油部138吸上，并經(jīng)過(guò)設(shè)置在轉(zhuǎn)軸126中的油路144而送到包含上述軸承部128的各個(gè)滑動(dòng)部，循環(huán)地使用。
在該發(fā)明中，為了將潤(rùn)滑油注入供給到從上述密閉容器121外部經(jīng)過(guò)吸入管136向上述渦旋壓縮元件123吸入制冷劑氣體的吸入位置150附近而設(shè)置著油注入機(jī)構(gòu)151。
如圖8所示，上述油注入機(jī)構(gòu)151固定在上述支承構(gòu)架127上，它由經(jīng)過(guò)油路152注入潤(rùn)滑油的油噴嘴153和利用彈簧154的彈性而將油噴嘴153的油路入口155開(kāi)、閉的閥體156構(gòu)成。157是用來(lái)固定該油注入機(jī)構(gòu)151的固定栓，158是潤(rùn)滑油返回通路，159是潤(rùn)滑油分支路。油注入機(jī)構(gòu)151也可固定在支承構(gòu)架127以外的其他部位上，例如、可固定在固定渦旋件133上。
雖然圖7、圖8中是將閥體156表示成帽狀的能容納彈簧154的一部分的結(jié)構(gòu)，但它的形狀并沒(méi)有特別的限制，譬如也可形成為板狀。另外，閥體156和固定該閥體156的支承構(gòu)架127之間的間隙和油路152的內(nèi)徑及長(zhǎng)度等都可適當(dāng)?shù)貨Q定。
在使具有上述結(jié)構(gòu)的橫置式渦旋式壓縮機(jī)120開(kāi)始運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，通過(guò)由吸入管136將制冷劑氣體吸入到渦旋壓縮元件123的外周部的吸入位置1 50、并逐漸向中心移動(dòng)，而將其壓縮，從設(shè)置在固定渦旋件133的中央部的排出孔口137排出到密閉容器121內(nèi)，在該空間中，將與其一起的潤(rùn)滑油分離，以減少脈動(dòng)。
被排出的氣體如空心箭頭所示地流過(guò)設(shè)置在固定渦旋件133和支承構(gòu)架127上的圖中沒(méi)表示的通路，行進(jìn)到電動(dòng)元件122側(cè)、借助由轉(zhuǎn)子125回轉(zhuǎn)的離心力和定子124及副支承構(gòu)架141等的折流板效果等使制冷劑中的潤(rùn)滑油進(jìn)一步被分離，接著，被分離掉潤(rùn)滑油的制冷劑氣體從排出管147排出到密閉容器121外。被分離的潤(rùn)滑油如黑色箭頭所示地流動(dòng)、并貯存在密閉容器121的底部、被循環(huán)地使用。
雖然圖中沒(méi)表示，但由于使制冷劑氣體吸入側(cè)、搖動(dòng)渦旋件130的背面和支承構(gòu)架127之間連通，因而這里的壓力比密閉容器121內(nèi)的壓力低、大致與制冷劑氣體吸入側(cè)相同。借助該壓差將潤(rùn)滑油b從上述給油部138的油導(dǎo)入管139吸上，如黑色箭頭所示地、經(jīng)過(guò)設(shè)置在轉(zhuǎn)軸126中的油路144在高壓下被供給。被供給的高壓潤(rùn)滑油的一部分如黑色箭頭所示地通過(guò)上述小孔145，朝電動(dòng)元件122的方向、流過(guò)槽146而潤(rùn)滑滑動(dòng)面，然后流到密閉容器121的底部。由于轉(zhuǎn)軸126和軸承部128間的間隙非常小，該間隙約是10～30μm左右，因而能把小孔開(kāi)始的上述渦旋壓縮元件123側(cè)的轉(zhuǎn)軸126和軸承部128間的滑動(dòng)部分很好地氣封。
另一方面，從轉(zhuǎn)軸126的一端部出來(lái)的高壓潤(rùn)滑油將軸襯孔部131和軸頸部129的滑動(dòng)面很好地氣封。然后這些潤(rùn)滑油如黑色箭頭所示地流入到搖動(dòng)渦旋件130和支承構(gòu)架127之間、對(duì)歐氏環(huán)148的槽部進(jìn)行潤(rùn)滑，此后經(jīng)過(guò)搖動(dòng)渦旋件130的蓋板周緣部而供到渦旋壓縮元件123內(nèi)的制冷劑吸入側(cè)，對(duì)滑動(dòng)面進(jìn)行潤(rùn)滑，此后隨壓縮氣體一起從排出孔口137排出到密閉容器121內(nèi)，與壓縮氣體分離后流到密閉容器121的底部。
歐氏環(huán)148夾裝在支承構(gòu)架127和搖動(dòng)渦旋件130之間，由電動(dòng)元件122的驅(qū)動(dòng)使搖動(dòng)渦旋件130相對(duì)固定渦旋件133不自轉(zhuǎn)地在圓軌道上進(jìn)行公轉(zhuǎn)。
由于渦旋壓縮元件123的滑動(dòng)面的潤(rùn)滑在轉(zhuǎn)軸126的回轉(zhuǎn)高速時(shí)以該潤(rùn)滑方式能充分進(jìn)行，但在轉(zhuǎn)軸126的回轉(zhuǎn)低速時(shí)，該潤(rùn)滑方式就不充分，因而在轉(zhuǎn)軸126的回轉(zhuǎn)低速時(shí)，使上述油注入機(jī)構(gòu)151動(dòng)作，將潤(rùn)滑油注入地供給。
上述密閉容器121內(nèi)的壓力經(jīng)潤(rùn)滑油而作用在上述油注入機(jī)構(gòu)151的閥體156的固定栓157側(cè)背面上。在該密閉容器121內(nèi)的壓力和作用在上述油注入噴嘴153出口側(cè)的上述制冷劑氣體吸入位置150附近的壓力之壓差較小時(shí)，由于上述彈簧154的彈性較強(qiáng)，上述閥體156被推在上述固定栓157側(cè)，從而形成使油路入口155打開(kāi)的狀態(tài)，因此容納在上述密閉容器121內(nèi)的潤(rùn)滑油經(jīng)過(guò)潤(rùn)滑油返回通路158、潤(rùn)滑油分支路159而沿箭頭所示方向流動(dòng)、通過(guò)上述吸入位置150而注入到渦旋壓縮元件123。
而當(dāng)上述壓差較高時(shí)，由該壓差克服上述彈簧154的彈性，使上述閥體156向油噴嘴153方向移動(dòng)，使上述閥體156的內(nèi)表面與上述油路入口155相接觸而將其閉鎖、因此就停止?jié)櫥偷淖⑷搿?br> 如上所述，在轉(zhuǎn)軸126的回轉(zhuǎn)速度較高、上述密閉容器121內(nèi)的壓力比規(guī)定壓力高時(shí)，停止由上述油注入機(jī)構(gòu)151進(jìn)行的潤(rùn)滑油注入；而當(dāng)轉(zhuǎn)軸126的回轉(zhuǎn)速度較低、上述密閉容器121內(nèi)的壓力比規(guī)定壓力低時(shí)，就由上述油注入機(jī)構(gòu)151注入潤(rùn)滑油那樣地調(diào)節(jié)彈簧154的彈性，這是重要的。
潤(rùn)滑油的注入量最好是相對(duì)于單位時(shí)間的排除容積最大約3％左右。雖然不注入油會(huì)使密封性能惡化，但反過(guò)來(lái)，若超過(guò)3％則會(huì)使體積效率下降，因此最好取兩者的平衡來(lái)確定潤(rùn)滑油的注入量。
雖然使上述油注入機(jī)構(gòu)151動(dòng)作的上述壓差沒(méi)有特別限定，但最好是通常在上述壓差是4～8kgf/cm2左右以下時(shí)，使上述閥體156打開(kāi)油路入口155，進(jìn)行潤(rùn)滑油的注入。
圖9表示本發(fā)明的另一個(gè)渦旋式壓縮機(jī)的將潤(rùn)滑油注入到渦旋壓縮元件的位置。將圖中沒(méi)表示的油注入機(jī)構(gòu)151設(shè)置在上述連通路161附近，即，在連通路161的處于第1吸入部160和第2吸入部162之間的、并且在處于將上述轉(zhuǎn)軸126的中心163和第1吸入部160的中心164相連的連接線(xiàn)a、與以該線(xiàn)a為基線(xiàn)地從上述轉(zhuǎn)軸126的中心163向上述第2吸入部162方向轉(zhuǎn)過(guò)90°而引出的線(xiàn)c之間；上述第1吸入部160是設(shè)置在從密閉容器121外將制冷劑氣體吸入到上述渦旋壓縮元件123的固定渦旋件133上的；上述第2吸入部162是與第1吸入部160相對(duì)地設(shè)置在固定渦旋件133上的由連通路161連絡(luò)著的。將潤(rùn)滑油從油注入機(jī)構(gòu)151注入到上述線(xiàn)a和線(xiàn)c之間的連通路161上(用黑色箭頭表示注入的位置的例子)。本發(fā)明的另一個(gè)渦旋式壓縮機(jī)除了上述結(jié)構(gòu)以外，其余都是與圖7、圖8所示的渦旋式壓縮機(jī)120相同的。
由于制冷劑氣體的吸入在第1吸入部160和第2吸入部162等2個(gè)部位進(jìn)行，從而使制冷劑氣體的吸入效率提高，而且注入到連通路161的特定位置上的潤(rùn)滑油由吸入的制冷劑氣體均勻地供到渦旋壓縮元件123內(nèi)，因而使密封性、潤(rùn)滑性進(jìn)一步提高。
在本發(fā)明中所使用的制冷劑具體可例舉出下面這些，譬如1、1、1、2四氟乙烷(R134a)單體或R134a和二氟甲烷(R-32)和五氟乙烷(R-125)的混合制冷劑(R407C)、R-32和R-125的混合制冷劑(R410A)等HFC系列制冷劑、氫化的二氟甲烷(R22)單體或混合制冷劑等HCFC系列制冷劑。
本發(fā)明所使用的潤(rùn)滑油具體可例舉出這些，譬如，與該些制冷劑有相溶性的酯系列油、醚系列油或者與這些制冷劑沒(méi)有相溶性的烷基苯系列油、或者它們的混合物等。
在上面說(shuō)明本發(fā)明的渦旋式壓縮機(jī)的過(guò)程中，雖然是對(duì)橫置式渦旋式壓縮機(jī)進(jìn)行說(shuō)明，但本發(fā)明的渦旋式壓縮機(jī)并不局限于橫置式渦旋型，它也適用于縱置式渦旋式壓縮機(jī)及其他形式的渦旋式壓縮機(jī)。
而且，若采用本發(fā)明的渦旋式壓縮機(jī)，則通過(guò)安裝結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的油注入機(jī)構(gòu)就能容易地解決在轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)數(shù)較小時(shí)對(duì)渦旋壓縮元件的潤(rùn)滑油供給不足的問(wèn)題，能提高密封性、潤(rùn)滑性、可靠性，能以高壓縮效率長(zhǎng)期穩(wěn)定地運(yùn)轉(zhuǎn)。
下面，參照著圖11、圖12來(lái)說(shuō)明本申請(qǐng)的權(quán)利要求12～18的發(fā)明。在上述圖10所示的壓縮機(jī)中，當(dāng)使用上述以外的泵來(lái)供給潤(rùn)滑油時(shí)，借助軸106的轉(zhuǎn)速而使?jié)櫥凸┙o量發(fā)生變化，為了避免轉(zhuǎn)速大時(shí)潤(rùn)滑油的過(guò)剩供給就必須設(shè)置油釋放機(jī)構(gòu)，這樣就會(huì)有機(jī)構(gòu)變得復(fù)雜而且使電力消耗增加、使成本增高等問(wèn)題。
為了改善上述這些問(wèn)題，提出一些不使用如上所說(shuō)的潤(rùn)滑油供給用的泵的橫置式渦旋型壓縮的方案(參照上述的日本專(zhuān)利公報(bào)特公開(kāi)3-175186號(hào))，它是采取將壓縮氣體排出到密閉容器內(nèi)的方式，在搖動(dòng)渦旋件上設(shè)置貫通孔、使渦旋壓縮元件中所適用的壓縮室、搖動(dòng)渦旋件的背面和支承構(gòu)架相互間連通，將這里的壓力形成比上述密閉容器內(nèi)的壓力(例如，15～25kg/cm2)低的適當(dāng)中等程度的壓力(例如，8～9kg/cm2)，利用該壓差而將潤(rùn)滑油吸上、經(jīng)過(guò)設(shè)置在上述轉(zhuǎn)軸中的油路而供到支承構(gòu)架等各個(gè)滑動(dòng)部，而且由上述壓力將搖動(dòng)渦旋件推壓附著在固定渦旋件上，使它們彼此接觸，形成氣密并對(duì)制冷劑氣體進(jìn)行壓縮。
雖然這種渦旋式壓縮機(jī)能用潤(rùn)滑油很好地進(jìn)行潤(rùn)滑，但由于它是用上述的壓力使搖動(dòng)渦旋件與固定渦旋件直接接觸、形成氣密并對(duì)制冷劑氣體進(jìn)行壓縮，因而電力消費(fèi)增大，必需將固定渦旋件和搖動(dòng)渦旋件這兩者都做成鑄鐵件或者形成鑄鐵件與鋁等的組合，有不能將兩者都形成鋁或鋁合金的問(wèn)題。
因此，本發(fā)明不使用用于供給潤(rùn)滑油的泵，它是采取將壓縮氣體排出到密閉容器內(nèi)的方式，利用壓差將潤(rùn)滑油吸上，并經(jīng)過(guò)設(shè)置在轉(zhuǎn)軸中的油路而供到支承構(gòu)架等各個(gè)滑動(dòng)部，對(duì)它們進(jìn)行潤(rùn)滑。但不把搖動(dòng)渦旋件推壓接觸固定渦旋件，而是相反地，一邊使搖動(dòng)渦旋件與固定渦旋件分離、一邊在氣密狀態(tài)下壓縮制冷劑氣體的橫置式的渦旋式壓縮機(jī)，即使轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)速發(fā)生變化也能穩(wěn)定地供給潤(rùn)滑油，而且能把固定渦旋件和搖動(dòng)渦旋件該兩者的材質(zhì)都取為鋁或者鋁合金，能提高制冷能力，能長(zhǎng)期穩(wěn)定地進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)。
本發(fā)明人對(duì)上述一些問(wèn)題進(jìn)行了精心研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)借助如下所述方案即能解決問(wèn)題，由此作出了本發(fā)明。上述方案是使制冷劑吸入側(cè)和上述搖動(dòng)渦旋件的背面和支承構(gòu)架之間相互連通，使該之間的壓力降低，一邊使搖動(dòng)渦旋件與固定渦旋件分離、一邊在氣密狀態(tài)下壓縮制冷劑氣體，從給油部吸上潤(rùn)滑油，經(jīng)過(guò)設(shè)置在轉(zhuǎn)軸中的油路而送到包含軸承部的各個(gè)滑動(dòng)部，將其循環(huán)地進(jìn)行使用。
下面，參照著圖11來(lái)詳細(xì)地說(shuō)明本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例。圖11是表示本發(fā)明橫置式的渦旋式壓縮機(jī)的整體結(jié)構(gòu)剖視圖。圖12是本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例的橫置式的渦旋式壓縮機(jī)的軸承部和轉(zhuǎn)軸的放大說(shuō)明圖。
圖11所示的壓縮機(jī)是渦旋式壓縮機(jī)220，具有兩端被封閉的筒狀的密閉容器221。在該密閉容器221內(nèi)設(shè)有電動(dòng)元件222、由該電動(dòng)元件222驅(qū)動(dòng)的渦旋壓縮元件223。
上述電動(dòng)元件222有固定在上述密閉容器221內(nèi)部的定子224、位于該定子224中央部的轉(zhuǎn)子225，在轉(zhuǎn)子225的中心部貫通地結(jié)合著沿上述密閉容器221的軸心方向的轉(zhuǎn)軸226，轉(zhuǎn)軸226的一端自由回轉(zhuǎn)地貫通并支承在支承構(gòu)架227的中央部分上，支承構(gòu)架227支承上述渦旋壓縮元件223。上述支承構(gòu)架227與結(jié)合固定在上述密閉容器221的內(nèi)壁上。而上述轉(zhuǎn)軸226的一端的中部由支承構(gòu)架227的軸承部228自由回轉(zhuǎn)地支承著，上述轉(zhuǎn)子225借助轉(zhuǎn)軸226和支承構(gòu)架227而支承在密閉容器221的內(nèi)壁側(cè)面上。
在貫通了上述支承構(gòu)架227的轉(zhuǎn)軸226的端部上形成曲柄軸部(曲軸部)229，該曲柄軸部229的中心是與轉(zhuǎn)軸226的軸心偏心地設(shè)置的。在該曲柄軸部229上連接著搖動(dòng)渦旋件230。搖動(dòng)渦旋件230設(shè)有設(shè)在圓盤(pán)狀蓋板的一個(gè)側(cè)面中央部的輪轂孔部231和形成在上述蓋板的另一側(cè)面上的渦流狀渦旋突板232，上述曲柄軸部229插入地連接在該輪轂孔中。
另外，固定渦旋件233與上述支承構(gòu)架227結(jié)合著。固定渦旋件233上形成著與上述搖動(dòng)渦旋件230的渦旋突板232相交叉地相處著的渦流狀的渦旋突板235，由此形成多個(gè)壓縮室234。
而且，在上述固定渦旋件233的側(cè)壁面上連接著制冷劑氣體的吸入管236，吸入管236貫通上述密閉容器221。在上述固定渦旋件233的中央部還設(shè)置著排出孔口237，它是用來(lái)將壓縮過(guò)的制冷劑氣體排出到密閉容器221內(nèi)。
由于在上述搖動(dòng)渦旋件230的蓋板周緣部使從吸入管236吸入的制冷劑氣體的渦旋壓縮元件223的吸入側(cè)、上述搖動(dòng)渦旋件230的背面(具有上述蓋板的輪轂部231一側(cè)的面)和上述支承構(gòu)架227之間彼此連通，因而這里的壓力比上述密閉容器221內(nèi)的壓力低、大致與上述制冷劑吸入側(cè)相同。
轉(zhuǎn)軸226的另一端部上設(shè)置著差壓式給油部238。這個(gè)給油部238具有裝在密閉容器221內(nèi)的副支承構(gòu)架241，該副支承構(gòu)架241支承著轉(zhuǎn)軸226而且設(shè)有裝著油導(dǎo)入管239的副軸承部240。軸承242夾在該副支承構(gòu)架241和轉(zhuǎn)軸226之間，在上述副軸承部240上設(shè)置著軸承242的支承部243。
在轉(zhuǎn)軸226中穿設(shè)著從其一端穿通到另一端的油路244，在由軸承部228支承著轉(zhuǎn)軸226的該部分的中間設(shè)置著從上述油路244通到軸承部228的滑動(dòng)面的小孔245。在轉(zhuǎn)軸226的表面上設(shè)置著與小孔245相連的螺旋狀的槽246，它是從小孔245的出口開(kāi)始、朝上述電動(dòng)元件222側(cè)延伸到由軸承部228支承轉(zhuǎn)軸226的部分外部。而且，從轉(zhuǎn)軸226的一端流出的潤(rùn)滑油將輪轂孔部231和曲柄軸部229的滑動(dòng)面氣密、通過(guò)了上述小孔245的潤(rùn)滑油流過(guò)上述槽246而潤(rùn)滑滑動(dòng)面，而且將小孔245起的上述渦旋壓縮元件223側(cè)的滑動(dòng)面氣密。
在上述密閉容器221里將潤(rùn)滑油b裝到規(guī)定的水平面，由上述的壓差將該潤(rùn)滑油b從給油部238吸上、經(jīng)過(guò)設(shè)置在轉(zhuǎn)軸226中的油路244而送到包含上述軸承部228的各個(gè)滑動(dòng)部、將其循環(huán)地使用。
當(dāng)具有上述結(jié)構(gòu)的橫置式渦旋式壓縮機(jī)220開(kāi)始運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，制冷劑氣體被從吸入管236吸入到渦旋壓縮元件223的外周部，逐漸向中心移動(dòng)從而將其壓縮，從設(shè)置在固定渦旋件233中央部的排出孔口237排出到密閉容器221內(nèi)，在該空間里與其相伴的潤(rùn)滑油被分離，減少了脈動(dòng)。
被排出的氣體如空白箭頭所示，流過(guò)設(shè)置在固定渦旋件233和支承構(gòu)架227上的圖中沒(méi)表示的通路，流到電動(dòng)元件222側(cè)，由轉(zhuǎn)子225回轉(zhuǎn)產(chǎn)生的離心力和定子224及副支承構(gòu)架241等折流效果使制冷劑氣體中的潤(rùn)滑油進(jìn)一步分離，而分離了潤(rùn)滑油的制冷劑氣體從排出管247排出到密閉容器221外。被分離的潤(rùn)滑油如黑色箭頭所示地流動(dòng)、貯存在密閉容器221的底部、被循環(huán)地使用。
由于使制冷劑氣體吸入側(cè)、搖動(dòng)渦旋件230的背面和支承構(gòu)架227相互間連通，因而這里的壓力低到和制冷劑氣體吸入側(cè)大致相同、比密閉容器221內(nèi)的壓力低。由該壓差將潤(rùn)滑油b從上述給油部238的油導(dǎo)入管239吸上，如黑色箭頭所示地經(jīng)過(guò)設(shè)置在轉(zhuǎn)軸226中的油路244，以高壓供給。所供給的一部分高壓潤(rùn)滑油如黑色箭頭所示、通過(guò)上述小孔245、朝向電動(dòng)元件222的方向地流過(guò)槽246而潤(rùn)滑滑動(dòng)面，然后流到密閉容器221的底部。由于轉(zhuǎn)軸226和軸承部228的間隙非常小，該間隙大致為10～30μm左右，因而將從小孔245起的上述渦旋壓縮元件223側(cè)的轉(zhuǎn)軸226和軸承部228的滑動(dòng)部很好地氣封。
另一方面，從轉(zhuǎn)軸226的一端流出的高壓潤(rùn)滑油較好地氣封輪轂孔部231和曲柄軸部229的滑動(dòng)面。這些潤(rùn)滑油如黑色箭頭所示地流過(guò)搖動(dòng)渦旋件230和支承構(gòu)架227之間，對(duì)歐爪環(huán)248槽部進(jìn)行潤(rùn)滑之后，經(jīng)過(guò)搖動(dòng)渦旋件230的蓋板的周緣部而供給到渦旋壓縮元件223內(nèi)的制冷劑氣體吸入側(cè)、對(duì)滑動(dòng)面進(jìn)行潤(rùn)滑，然后與壓縮氣體一起，從排出孔口237排出到密閉容器221內(nèi)、與壓縮氣體分離而流到密閉容器221的底部。
歐爪環(huán)248裝在支承構(gòu)架227和搖動(dòng)渦旋件230之間，由電動(dòng)元件222的驅(qū)動(dòng)、使搖動(dòng)渦旋件230不自轉(zhuǎn)地相對(duì)于固定渦旋件233、公轉(zhuǎn)在圓軌道上。
如上所述，由于搖動(dòng)渦旋件230的背面和支承構(gòu)架227之間的壓力與制冷劑吸入側(cè)大致相同地低，因而不會(huì)將搖動(dòng)渦旋件230推壓附著在固定渦旋件233上，相反，由于使搖動(dòng)渦旋件230從固定渦旋件233分離，因而就必需通過(guò)在搖動(dòng)渦旋件230和固定渦旋件233的各個(gè)渦旋突板的前端設(shè)置彈簧式的氣封器件，使?jié)櫥蛫A在其間、呈氣密狀態(tài)地對(duì)制冷劑氣體進(jìn)行壓縮。通過(guò)這樣進(jìn)行，提高了渦旋壓縮元件223內(nèi)的氣密性、提高了壓縮效率，而且能將上述固定渦旋件233和搖動(dòng)渦旋件230兩者都做成鋁或鋁合金的。
由于使軸承242夾在上述給油部238的副支承構(gòu)架241和轉(zhuǎn)軸226之間，將該軸承242的支承部243設(shè)置在上述副軸承部240上，因而能使轉(zhuǎn)軸226穩(wěn)定圓滑地回轉(zhuǎn)，有提高壓縮效率而且減少振動(dòng)和噪聲的效果。
通過(guò)調(diào)整轉(zhuǎn)軸226和上述副軸承部240的滑動(dòng)部之間的間隙249能不使制冷劑氣體進(jìn)入到潤(rùn)滑油中。當(dāng)間隙249過(guò)分大時(shí)、氣體有可能會(huì)進(jìn)入到潤(rùn)滑油中，相反、當(dāng)間隙249過(guò)于小時(shí)，有可能會(huì)使作用到轉(zhuǎn)軸226的阻力變大，因此必需將間隙249進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。
圖12是表示本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例的橫置式渦旋式壓縮機(jī)220A的轉(zhuǎn)軸226上設(shè)置著小孔245A，它設(shè)在由軸承部228支承的那部分的上述電動(dòng)元件222側(cè)、并從上述油路244連通到軸承部228的滑動(dòng)面上的。而且在轉(zhuǎn)軸226的表面上設(shè)置著與該小孔245A連著的螺旋狀的槽246A，該槽246A是從該小孔245A的出口開(kāi)始，朝向上述渦旋壓縮元件223側(cè)延伸到由軸承部228支承轉(zhuǎn)軸226的那部分的中間。使螺旋狀的槽246A的螺旋方向與轉(zhuǎn)軸226的回轉(zhuǎn)方向相反。除了這樣的結(jié)構(gòu)，其余都是和圖11所示的橫置式渦旋式壓縮機(jī)220的結(jié)構(gòu)相同的。
由上述的壓差使?jié)櫥蚥經(jīng)過(guò)油路244、在高壓狀態(tài)下被供給，被供給的高壓潤(rùn)滑油中的一部分如黑色箭頭所示地通過(guò)上述小孔245A，朝向上述渦旋壓縮元件223一側(cè)地流過(guò)槽246A后潤(rùn)滑滑動(dòng)面，而且將小孔245A起的上述渦旋壓縮元件223側(cè)的轉(zhuǎn)軸226和軸承部228的滑動(dòng)面氣封。和渦旋式壓縮機(jī)220的情況相同地，這些潤(rùn)滑油然后如黑色箭頭所示地流過(guò)搖動(dòng)渦旋件230和支承構(gòu)架227之間，在對(duì)歐氏環(huán)248的槽部進(jìn)行潤(rùn)滑之后，供到渦旋壓縮元件223內(nèi)，對(duì)滑動(dòng)面進(jìn)行潤(rùn)滑，與壓縮氣體一起、從排出孔口237排出到密閉容器221內(nèi)，在被分離之后，流到密閉容器221的底部。由此就有能使渦旋壓縮元件223內(nèi)的氣密性進(jìn)一步提高，從而提高壓縮效率的優(yōu)點(diǎn)。
冰箱、自動(dòng)售貨機(jī)和商品陳列櫥用的壓縮機(jī)以前大多把二氯二氟甲烷(R12)用作制冷劑。由于該R12具有較高的破壞臭氧的潛在性能，因而當(dāng)將它放出到大氣中而到達(dá)地球上空的臭氧層時(shí)，會(huì)因破壞臭氧的問(wèn)題而成為限制氟的對(duì)象。該臭氧層的破壞是由制冷劑中氯基(Cl)引起的。
在這種場(chǎng)合下，本發(fā)明所使用的制冷劑具體可例舉出這些，譬如1、1、1、2四氟乙烷(R134a)單體或R134和二氟甲烷(R32)和五氟乙烷(R125)的混合制冷劑(R407c)、R32和R125的混合制冷劑(R410A)等HFC系列制冷劑、氫化的二氟甲烷(R22)單體或混合制冷劑等HCFC系列制冷劑等。
而在本發(fā)明中所使用的潤(rùn)滑油可例舉出這些，譬如與這些制冷劑有相溶性的酯系列油、醚系列油或者與這些制冷劑沒(méi)有相溶性的烷基苯系列油、或者它們的混合物等。
若采用這種情況的發(fā)明，作為不使用潤(rùn)滑油供給用的泵、將壓縮氣體排出到密閉容器內(nèi)的方式，利用上述的壓差，使?jié)櫥徒?jīng)過(guò)設(shè)在轉(zhuǎn)軸中的油路而供到支承構(gòu)架等各個(gè)滑動(dòng)部，對(duì)它們進(jìn)行潤(rùn)滑，并循環(huán)地使用；由于不把搖動(dòng)渦旋件推壓接觸在固定渦旋件上，相反地是使搖動(dòng)渦旋件離開(kāi)固定渦旋件、并氣密的狀態(tài)下，壓縮制冷劑氣體，因而能把固定渦旋件和搖動(dòng)渦旋件該兩者都做成鋁的或者鋁合金的，即使轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)速發(fā)生變化也能穩(wěn)定地供給潤(rùn)滑油，制冷能力變高，能以低電力消費(fèi)、長(zhǎng)期穩(wěn)定地運(yùn)轉(zhuǎn)。
權(quán)利要求
1.渦旋式壓縮機(jī)，它是在密閉容器內(nèi)設(shè)有電動(dòng)元件和由該電動(dòng)元件的轉(zhuǎn)軸驅(qū)動(dòng)的渦旋壓縮元件、容納在上述密閉容器內(nèi)的潤(rùn)滑油及設(shè)在上述轉(zhuǎn)軸端部的給油部，從上述給油部將潤(rùn)滑油經(jīng)過(guò)設(shè)在上述轉(zhuǎn)軸中的油路而供到各個(gè)滑動(dòng)部并循環(huán)地使用，其特征在于它具有油注入機(jī)構(gòu)，該油注入機(jī)構(gòu)由噴射出油的油嘴和借助彈簧的彈性對(duì)該油嘴的油路入口進(jìn)行開(kāi)閉的閥體構(gòu)成，該注入機(jī)構(gòu)是設(shè)置在將制冷劑氣體從上述密閉容器外部吸入到上述渦旋壓縮元件的位置附近；在作用到上述閥體背面上的上述密閉容器內(nèi)的壓力和作用在上述油嘴出口處的上述制冷劑氣體吸入位置附近的壓力的壓差較小時(shí)，上述閥體將上述油路入口打開(kāi)，，而將容納在上述密閉容器內(nèi)的潤(rùn)滑油注入到上述渦旋壓縮元件；但當(dāng)上述壓差大時(shí)，上述閥體將上述油路入口關(guān)閉，停止?jié)櫥偷淖⑷搿?br> 2.如權(quán)利要求1所述的渦旋式壓縮機(jī)，其特征在于在上述壓差為4～8kgf/cm2以下時(shí)，上述閥體將上述油路入口打開(kāi)，注入潤(rùn)滑油。
3.如權(quán)利要求1所述的渦旋式壓縮機(jī)，其特征在于上述給油部中的給油方式是壓差方式或者油泵方式。
4.如權(quán)利要求3所述的渦旋式壓縮機(jī)，其特征在于上述油注入機(jī)構(gòu)設(shè)置在上述連通路附近，該連通路處于上述轉(zhuǎn)軸的中心和第2吸入部中心相連接的線(xiàn)、與以該線(xiàn)為基準(zhǔn)從上述轉(zhuǎn)軸中心向上述第2吸入部的方向偏離90°而引出的線(xiàn)之間。
全文摘要
本發(fā)明提供一種使從壓縮元件的第1吸入口和第2吸入口吸入的制冷劑量相等、吸入效率高、抑制脈動(dòng)和噪音、可靠性高的渦旋式壓縮機(jī)，它是把渦旋壓縮元件的固定渦旋件和搖動(dòng)渦旋件之間的間隙成為最大時(shí)的、吸入的制冷劑從上述搖動(dòng)渦旋件的端部經(jīng)過(guò)它的外周到第2吸入口的制冷劑通路的入口部橫截面積取為A
文檔編號(hào)F04C29/12GK1474059SQ03140678
公開(kāi)日2004年2月11日 申請(qǐng)日期1998年9月16日 優(yōu)先權(quán)日1997年9月17日
發(fā)明者光永敏彥, 三, 松本兼三, 杉本和禧, 禧, 弘, 西川剛弘, 昭, 藤原一昭, 里和哉, 佐藤孝 申請(qǐng)人:三洋電機(jī)株式會(huì)社