压缩机

申请号 CN200480001267.7 申请日 2004-09-24 公开(公告)号 CN100523500C 公开(公告)日 2009-08-05
申请人 松下电器产业株式会社; 发明人 冈市敦雄; 长谷川宽; 西胁文俊;
摘要 本 发明 的 压缩机 包括用于压缩 工作 流体 的压缩机构、包括 定子 和 转子 并用于驱动所述压缩机构的旋转 马 达、用于容纳所述压缩机构和旋转马达的容器、以及限定所述压缩机构和所述旋转马达之间的空间的多孔元件,其中压缩的工作流体从所述压缩机构通过所述多孔元件流动到所述旋转马达,其中所述多孔元件的外周边的通道阻 力 小于所述多孔元件的中央部的通道阻力。在这种结构下,抑制了转子的旋转所导致的流入下部压缩机构侧部空间中的工作流体的搅动作用,并且可避免与工作流体相混合的油滴被所述搅动作用细微地分离,由于重力的作用使得所述油滴落入到下部压缩机构侧部空间中,并且增强了与工作流体分离的油分离效率。
权利要求

1.一种压缩机,所述压缩机包括用于压缩工作流体的压缩机构、 包括定子转子并用于驱动所述压缩机构的旋转达、用于容纳所述 压缩机构和旋转马达的容器、以及限定所述压缩机构和所述旋转马达 之间的空间的多孔元件,其中压缩的工作流体从所述压缩机构通过所 述多孔元件流动到所述旋转马达,其中所述多孔元件的外周边的通道 阻小于所述多孔元件的中央部的通道阻力。
2.一种压缩机,所述压缩机包括用于压缩工作流体的压缩机构、 包括定子和转子并用于驱动所述压缩机构的旋转马达、用于容纳所述 压缩机构和旋转马达的容器、配置在所述容器的压缩机构相对于旋转 马达的相对侧上的排出管、以及限定所述旋转马达和所述排出管之间 的空间的多孔元件,其中,压缩的工作流体从所述旋转马达通过所述 多孔元件流动到所述排出管,其中所述多孔元件的外周边的通道阻力 小于所述多孔元件的中央部的通道阻力。
3.依照权利要求1或2所述的压缩机,其特征在于,所述多孔元 件是由多孔材料制成的,而且,所述多孔材料的中央部形成得比所述 多孔材料的外周边厚。
4.依照权利要求1或2所述的压缩机,其特征在于,所述多孔元 件是由丝网制成的,而且,所述丝网的中央部的密度高于所述丝网外 周边的密度。
5.依照权利要求1或2所述的压缩机,其特征在于,所述多孔元 件是由多孔板制成的,而且,所述多孔板的中央部的孔小于所述多孔 板的外周边的孔。
6.依照权利要求5所述的压缩机,其特征在于,多个所述多孔板 排列层压在一起。
7.依照权利要求1或2所述的压缩机,其特征在于,所述多孔元 件是由非磁性材料制成的。
8.依照权利要求1或2所述的压缩机,其特征在于,所述多孔元 件是由绝缘材料制成的。
9.依照权利要求1或2所述的压缩机,其特征在于,二用 作工作流体。
10.依照权利要求1或2所述的压缩机,其特征在于,所述压缩 机构为回转式的。
11.依照权利要求1或2所述的压缩机,其特征在于,所述压缩 机构为涡旋式的。

说明书全文

技术领域

发明涉及用于制冷冷冻机、空调器等的密封回转压缩机

背景技术

由于密封回转压缩机的尺寸较为简洁并且其结构较为简单,因此 密封回转压缩机广泛用于制冷冷冻机、空调器等。非专利文献 [“Air-Conditioning and Refrigeration handbook”,新版5,卷II, machine”,“Air-Conditioning and Refrigeration Institute,1993, 第30到43段”],描述了诸如回转压缩机和涡旋式压缩机等密封回转 压缩机的结构。将参照图8到图10根据回转压缩机和涡旋式压缩机描 述传统密封回转压缩机的结构。
图8是传统回转压缩机的竖直截面图。图中所示的回转压缩机包 括容器1、具有偏心部分2a的轴2、气缸3、辊4、叶片5、弹簧6、 具有排出口7a的上部支承元件7、下部支承元件8、具有分别从上下 端表面11a和11b突出的线圈端11c和11d的定子11、以及套在轴2 上的转子12。
在上述结构中,包括定子11和转子12的一部分被称作旋转达, 并且在气缸3中形成吸入室和压缩室(未示出)并且当转子12旋转时 压缩工作流体的一部分被称作压缩机构。
定子11的外周边具有用作工作流体的通道的多个凹口11e。在定 子11和转子12之间设有间隙18。容器1在其上部部分处装有用于从 容器1的外侧使得旋转马达通电的导入终端13,以及用于将工作流体 从容器1中排出到制冷循环中的排出管15。容器1在其侧表面处装有 用于将工作流体从制冷循环中引入到压缩机构中的吸入管14。容器1 在其底部装有储存有冷冻油的储油器16。
下面将描述具有上述结构的回转压缩机的操作。
如果通过导入终端13使得定子11通电以使得转子12旋转的话, 偏心部分2a使得辊4偏心旋转,并且吸入室和压缩室的容积变化。这 样,工作流体从吸入管14中被吸入到吸入室中并且在压缩室中被压 缩。从储油器16中供应的压缩工作流体与用以润滑压缩机构的冷冻油 相混合,并且,在这种状态下,工作流体通过排出口7a被注入到旋转 马达的下部空间17中。
大部分注入的工作流体撞着转子12的下端表面12a然后通过转子 12的旋转产生强旋转流。在工作流体作为旋转流保留在下部空间17 中时,离心使得包含在工作流体中的一部分油滴附着于容器1的内 壁或者由于重力向下降落并且返回到储油器16中。
在其中工作流体包含未分离的油滴的状态下,大部分工作流体从 下部空间17中穿过凹口11e和间隙18,并且朝向旋转马达的上部空 间19被注入。注入的工作流体朝向排出管15流动,但是此时,一部 分工作流体经过转子12的上端表面12b附近,并且由于转子12的旋 转产生旋转流。在工作流体停留在上部空间19中时,离心力使得包含 在工作流体中的一部分油滴附着于容器1的内壁或者由于重力向下降 落并且被分离,并且沿容器1的内壁或者定子11的壁表面返回到储油 器16中。包含仍未分离的油滴的工作流体从排出管15中被排出。
图9是传统涡旋式压缩机的竖直截面图。图9中所示的涡旋式压 缩机包括容器31、具有偏心部分32a的轴32、具有螺旋卷边33a和排 出口33b的固定涡形管33、具有螺旋卷边34a并且当偏心部分32a偏 心旋转时转动的移动涡形管34、具有排出口36c并支撑轴32的一端 的上部支承元件36、具有分别从左右端表面39a和39b处突出的线圈 端39c和39d并且收缩装配于容器31中的定子39、收缩套在轴32上 的转子40、以及支撑轴32的另一端的辅助支承元件41。
卷边33a和卷边34a相互啮合,并且多个吸入室37和压缩室38 被形成在固定涡形管33和移动涡形管34中。在上述结构中,包括定 子39和转子40的结构被称作旋转马达,而形成吸入室37和压缩室 38并且当旋转马达旋转时压缩工作流体的结构被称作压缩机构。
定子39的外周边具有用作工作流体的通道的多个凹口39e。在定 子39和转子40之间设有间隙48。容器31装有用于从容器31的外侧 使得旋转马达通电的导入终端42。容器31还装有用于将工作流体从 制冷循环中引入到吸入室37中的吸入管43,以及用于将工作流体从 容器31中排出到制冷循环中的排出管44。冷冻油被储存在容器31的 下部部分中所形成的储油器45中,并且冷冻油通过供油46从储油 器45中被抽吸上来,并且被供应到压缩机构中。
下面将描述具有上述结构的涡旋式压缩机的操作。
如果通过导入终端42使得定子39通电以使得转子40旋转的话, 移动涡形管34旋转,并且吸入室37和压缩室38的容积变化。这样, 工作流体从吸入管43中被吸入到吸入室37中,并且在压缩室38中被 压缩。压缩工作流体从储油器45中被供应并且与用以润滑压缩机构的 滑动表面的冷冻油的油滴相混合,并且,在这种状态下,工作流体通 过排出口33b和36c被注入到旋转马达的右部空间47中。
大部分注入的工作流体通过转子39的右端表面40a的旋转产生旋 转流。在工作流体作为旋转流保留在右部空间47中时,离心力使得包 含在工作流体中的一部分油滴附着于容器31的内壁或者由于重力降 落,并且与工作流体相分离并返回到储油器45中。
在其中工作流体包含未分离的油滴的状态下,工作流体从右部空 间47中穿过凹口39e和间隙48,并且被注入到旋转马达的左部空间 49。大部分注入的工作流体朝向排出管44流动,但是此时,一部分工 作流体经过转子40的左端表面40b附近,并且由于转子40的旋转产 生旋转流。在工作流体停留在左部空间49中时,离心力使得包含在工 作流体中的一部分油滴附着于容器31的内壁或者由于重力向下降落 并且被分离,并且返回到储油器45中。包含仍未分离的油滴的工作流 体从排出管44中被排出。
在诸如回转压缩机和涡旋式压缩机等密封回转压缩机中,为了润 滑压缩机构的滑动表面以及为了密封所述间隙,压缩的工作流体与冷 冻油相混合,在压缩机操作的过程中,储存在储油器中的一部分冷冻 油从压缩机的容器1、31中被排出,但是在压缩机具有大量排出的冷 冻油的情况下,由于储油器16、45中的冷冻油的油位被降低,供油量 变得不足,并且压缩机构的润滑变得不足,可靠性退化、压缩机构的 密封变得不足、并且压缩机的效率退化。而且,从压缩机中排出的冷 冻油附着于热交换器的管的内壁,从而降低了工作流体与热交换器管 的壁表面之间的热交换系数。因此,制冷循环的性能被降低。因此, 增强了压缩机的容器1、31中的工作流体的油分离效率,并且减少了 冷冻油的排出量。
作为用于将冷冻油与工作流体相分离的结构,如专利文献[日本专 利未审定公开号No.H8-28476(段6,图1到3)]中所示的,存在使 用设在回转压缩机的转子12的上部部分上的油分离板的一种方法。图 10示出了油分离板的周边的详细截面图。转子12具有用于封闭永磁 体20的插入口的上端板21a和下端板21b。形成在转子12中的多个 通孔12c被提供得用于沿竖直方向穿透转子12,并且设置在通孔12c 的出口上方并在其自身之间形成油分离空间22的油分离板23与转子 12的上端表面通过固定元件24被固定于转子12。
根据具有所述结构的压缩机,包含从压缩机构中排入到旋转马达 的下部空间17中的油滴的一部分工作流体通过形成在转子12中的通 孔12c流入到油分离空间22中。工作流体从油分离板23的外周边出 口处径向排出,并且撞击在定子11的线圈端11d上,并分离包含在工 作流体中的冷冻油。只有冷冻油与之分离的工作流体才向上流动,并 且从设在容器1中的上部部分上的排出管15中被排出。另一方面,附 着于定子11的线圈端11d上的冷冻油向下降落并且返回到形成于容器 1底部中的储油器16中。
如上所述的,在传统回转压缩机中,从压缩机构的排出口7a中注 入到旋转马达的下部空间17中的大部分工作流体通过转子12的旋转 产生强旋转流。由于转子12的旋转,注入到上部空间19中的工作流 体也产生旋转流。相似地,由于转子40的旋转,注入到涡旋式压缩机 的右部空间47和左部空间49中的大部分工作流体也产生旋转流。
此时,包含在工作流体中的冷冻油的油滴通过旋转流被搅动并且 被最终分开。由于下部空间17、上部空间19、右部空间47和左部空 间49中的旋转流增加了工作流体的流动速度,油滴易于被工作流体传 送。因此,通过该分离方法借助于离心力和重力难于完全将冷冻油与 工作流体相分离。转子12的每个下端表面12a和上端表面12b都装有 用于克服辊4和轴2的偏心部分2a的不平衡状态的平衡器12d。相似 地,转子40的每个右端表面40a和左端表面40b都装有平衡器40c。 在无刷直流马达的情况下,提供了螺栓铆钉(未示出)以便于固定 形成转子的层压板和磁体。因此,转子的端表面形成有多个凸起体, 并且通过使得所述凸起体旋转而增强工作流体的搅动。因此,包含在 工作流体中的冷冻油的油滴被更精细地分开,并且难于将冷冻油与工 作流体相分离。
作为用于将搅动并细微分开的油滴与工作流体相分离的方法,使 用图10中所示的结构。然而,在这种情况下,对于从旋转马达的下部 空间17朝向上部空间19流动的工作流体,该方法仅用于使得工作流 体穿过形成在转子12中的通孔12c,而不可能将油滴与穿过定子11 的凹口11e和定子11与转子12之间的间隙18的工作流体相分离。而 且,油分离板23被设在转子的上端表面12b上。该结构增强了旋转马 达的上部空间19中的工作流体的搅动,并且存在这样一个问题,即, 更难于分离上部空间19中的冷冻油。
作为另一种方法,增加旋转马达的下部空间17和上部空间19的 容积,并且延长工作流体停留在所述空间中的时间,并且通过重力增 强冷冻油的油滴的分离。然而,在这种情况中,同样难于消除搅动的 影响,并且存在另一个问题,即,压缩机的尺寸增加了。
以上描述是基于立式回转压缩机或横向类型的涡旋式压缩机作出 的,但是如果在从压缩机构中排出的制冷剂从设在所述容器上的排出 管中被排出时工作流体穿过转子的端表面的话,与立式和横向类型之 间的差异或者不管压缩方式的差异无关,存在如上所述相同的问题。
与所使用的工作流体的种类无关,产生了上述问题。然而,当制 冷循环使用主要包括二作为主要原料的工作流体时,所述问题 尤为严重,这是由于从压缩室中排出的工作流体的压力超过了临界值, 所述容器中的工作流体处于超临界状态下,并且溶解在工作流体中的 冷冻油量增加了,因此更难于分离容器中的油。
本发明已实现了解决上述问题,本发明的一个目的是,提供这样 一种压缩机,所述压缩机能够在不降低旋转马达的效率的情况下容易 且价廉地增强油分离效率、能够减少将从所述容器中移除的冷冻油量、 以及能够增强压缩机的可靠性并且获得有效率的制冷循环。
如上所述的,依照本发明,多孔元件被设在旋转马达与压缩机构 之间的空间中以及旋转马达与排出管之间的空间中并且所述空间被限 定。因此,由于转子的旋转导致的旋转流的搅动现象以及由于凸起体 (诸如设在转子端表面上的平衡器)的转动导致的搅动现象可被推进 到由多孔元件限定的旋转马达侧部上的空间中,因此避免那些混合在 工作流体中的冷冻油的油滴通过搅动现象被细微地分开。
这样就增强了油滴由于重力而落下并被分离的作用,并可增强油 分离效率,并且可增强压缩机和使用所述压缩机的制冷循环的可靠性 和效率。

发明内容

本发明的第一方面提供了一种压缩机,所述压缩机包括用于压缩 工作流体的压缩机构、包括定子和转子并用于驱动所述压缩机构的旋 转马达、用于容纳所述压缩机构和旋转马达的容器、以及限定所述压 缩机构和所述旋转马达之间的空间的多孔元件,其中压缩的工作流体 从所述压缩机构通过所述多孔元件流动到所述旋转马达,其中所述多 孔元件的外周边的通道阻力小于所述多孔元件的中央部的通道阻力。
通过该方面,在所限定的空间中在工作流体中不产生由于转子的 旋转导致的旋转流。因此,通过旋转流的搅动作用导致的油滴不会被 细微地分开,增强了由于重力导致油滴从工作流体中的落下,并且可 增强油分离效果。
本发明的第二方面提供了一种压缩机,所述压缩机包括用于压缩 工作流体的压缩机构、包括定子和转子并用于驱动所述压缩机构的旋 转马达、用于容纳所述压缩机构和旋转马达的容器、配置在所述容器 的压缩机构相对于旋转马达的相对侧上的排出管、以及限定所述旋转 马达和所述排出管之间的空间的多孔元件,其中,压缩的工作流体从 所述旋转马达通过所述多孔元件流动到所述排出管,其中所述多孔元 件的外周边的通道阻力小于所述多孔元件的中央部的通道阻力。
通过该方面,在所限定的空间中在工作流体中不产生由于转子的 旋转导致的旋转流。因此,通过旋转流的搅动作用导致的油滴不会被 细微地分开,增强了由于重力导致油滴从工作流体中的落下,并且可 增强油分离效果。
本发明的第三方面提供了一种压缩机,所述压缩机包括用于压缩 工作流体的压缩机构、包括定子的旋转马达、用于驱动所述压缩机构 的转子以及用于容纳所述压缩机构和旋转马达的容器,其中所述容器 在压缩机构相对于旋转马达的相对侧上包含排出管,并且压缩的工作 流体通过旋转马达从压缩机构流动到排出管,其中压缩机构与旋转马 达之间的空间由多孔元件限定,并且旋转马达与排出管之间的空间由 另一个多孔元件限定。
通过该方面,在所限定的空间中在工作流体中不产生由于转子的 旋转导致的旋转流。因此,通过旋转流的搅动作用导致的油滴不会被 细微地分开,增强了由于重力导致油滴从工作流体中的落下,并且可 增强油分离效果。
依照本发明的第四方面,在第一到第三方面的任意一个的压缩机 中,所述多孔元件被安装在除转子和固定于所述转子的轴以外的元件 上。
通过该方面,由于除转子以外的元件不转动,因此所述多孔元件 也不转动。因此,可避免在所述多孔元件限定的空间中在工作流体中 产生旋转流。
依照本发明的第五方面,在第四方面的压缩机中,所述压缩机构 包括用于支撑所述轴的支承元件,并且所述多孔元件被安装在所述支 承元件上。
通过该方面,所述多孔元件被安装在作为除转子以外的元件的所 述支承元件上,避免产生旋转流,并且不需要用于支撑所述多孔元件 的柱状物,因此可简化结构。
依照本发明的第六方面,在第五方面的压缩机中,所述支承元件 包括设在旋转马达一侧上的突起,并且所述多孔元件被安装在所述突 起的外周边表面中所形成的凹槽上。
通过该方面,由于所述多孔元件被安装在所述凹槽上,因此可以 不使用螺栓的方式装配所述压缩机,并且可价廉地制造所述压缩机。
依照本发明的第七方面,在第四方面的压缩机中,所述多孔元件 被安装在所述容器的内壁上。
通过该方面,由于所述多孔元件被安装在作为除转子以外的元件 的所述容器的内壁上,因此避免产生旋转流,并且在不用改造旋转马 达和压缩机构的情况下依原样使用所述旋转马达和压缩机构。
依照本发明的第八方面,在第四方面的压缩机中,所述压缩机构 包括用于支撑所述轴的支承元件和辅助支承元件,所述辅助支承元件 与所述支承元件一起从所述轴的两侧将所述轴支撑在支承元件相对于 所述转子的相对侧上。
通过该方面,由于所述多孔元件被安装在作为除转子以外的元件 的辅助支承元件上,因此避免产生旋转流,并且在不用改造旋转马达 的情况下可依原样使用所述旋转马达。
依照第九方面,在第一到第三方面的任意一个的压缩机中,所述 多孔元件是由诸如多孔金属、多孔树脂等多孔材料制成的。
通过该方面,由于所述多孔材料具有与穿过所述多孔元件的工作 流体和油相接触的广阔的表面面积,因此油滴易于粘附并增大,并且 可容易地分离所述油。
依照第十方面,在第九方面的压缩机中,所述多孔元件被形成为 板状形状。
通过该方面,由于所述板的表面是平坦的,因此表面上的剥离不 会产生流动扰动,并且可避免动能损失导致的压缩机效率的降低。
依照第十一方面,在第九方面的压缩机中,所述多孔元件的中央 部分比所述多孔元件的外周边厚。
通过该方面,所述多孔元件的外周边的通道阻力小于所述多孔元 件的中央部分的通道阻力,并且由于工作流体朝向外周边分散,因此 减小了工作流体的流速,并且增强了油分离效果。
依照第十二方面,在第一到第三方面的任意一个的压缩机中,所 述多孔元件是由诸如金属细丝、玻璃丝、陶瓷丝等丝网制成的。
通过该方面,由于所述丝网具有与穿过所述丝网的工作流体和油 相接触的广阔的表面面积,因此油滴易于粘附并增大,并且可进一步 增强油分离效果。
依照本发明的第十三方面,在第十二方面的压缩机中,所述丝网 由具有开口的板元件封包。
通过该方面,所述板元件保护所述丝网并且避免所述丝网变形, 因此,可保持所述丝网的油分离效果。
依照本发明的第十四方面,在第十二方面的压缩机中,所述丝网 的中央部分具有高于所述丝网外周边的密度
通过该方面,由于所述丝网外周边的通道阻力小于所述丝网中央 部分的通道阻力,工作流体朝向外周边分散,因此减小了工作流体的 流速,并且增强了油分离效果。
依照第十五方面,在第一到第三方面的任意一个的压缩机中,所 述多孔元件是由诸如蜂窝结构、冲孔金属等多孔板制成的。
通过该方面,由于所述多孔板的每个小孔的入口、孔壁和出口的 通道阻力较高,因此大大减小了工作流体的流速。因此,油滴可容易 地与工作流体相分离。
依照本发明的第十六方面,在第十五方面的压缩机中,所述多孔 板包括层压在一起的多个多孔板。
通过该方面,由于所述多孔板包括层压在一起的多个多孔板,因 此进一步增加了通道阻力,进一步减小了工作流体的流速并且可更有 效地分离油滴。
依照本发明的第十七方面,在第十五方面的压缩机中,所述多孔 板具有孔,并且较靠近于所述多孔板中央部分的孔的直径小于较靠近 于所述多孔板外周边的孔的直径。
通过该方面,所述多孔板外周边的通道阻力小于所述多孔板中央 部分的通道阻力,工作流体朝向外周边分散,因此减小了工作流体的 流速,并且增强了油分离效果。
依照第十八方面,在第一到第三方面的任意一个的压缩机中,所 述多孔元件是由非磁性材料制成的。
通过该方面,如果所述多孔元件是由非磁性材料制成的话,施加 在旋转马达的磁路上的影响较小,并且可在不降低旋转马达的效率的 情况下增强油分离效果。
依照第十九方面,在第一到第三方面的任意一个的压缩机中,所 述多孔元件是由绝缘材料制成的。
通过该方面,如果所述多孔元件是由绝缘材料制成的话,无需考 虑电绝缘性能,所述多孔元件可被安装得与所述定子或线圈端相接触, 并且可消除间隙。如果消除了间隙的话,可避免旋转流的影响、可减 小搅动作用,并且可增强油分离效果。
依照第二十方面,在第一到第三方面的任意一个的压缩机中,二 氧化碳用作工作流体。
通过该方面,作为有利于环境的制冷剂的二氧化碳可用作工作流 体。
依照第二十一方面,在第一到第三方面的任意一个的压缩机中, 所述压缩机构为旋转式的。
通过该方面,在具有其中工作流体与转子端表面相接触的空间的 回转压缩机中,所述空间被限定,可更显著地避免所述限定空间中工 作流体的旋转流所导致的搅动作用,并且可增强油分离效果。
依照第二十二方面,在第一到第三方面的任意一个的压缩机中, 所述压缩机构为涡旋式的。
通过该方面,在涡旋式压缩机中,避免了旋转流导致的搅动作用, 并且可增强油分离效果。
附图说明
图1是本发明第一实施例所涉及的回转压缩机的竖直截面图;
图2是沿图1中的箭头Z-Z所截的图1中所示的回转压缩机的横 向截面图;
图3是本发明第二实施例所涉及的回转压缩机的竖直截面图;
图4是本发明第三实施例所涉及的回转压缩机的竖直截面图;
图5是本发明第四实施例所涉及的回转压缩机的竖直截面图;
图6是本发明第五实施例所涉及的回转压缩机的竖直截面图;
图7是本发明第六实施例所涉及的涡旋式压缩机的竖直截面图;
图8是传统回转压缩机的竖直截面图;
图9是传统涡旋式压缩机的竖直截面图;以及
图10是传统压缩机的油分离板周围的详细截面图。

具体实施方式

本发明第一实施例的压缩机是回转压缩机,并且具有与使用图8 描述的传统回转压缩机相似的结构,并且相同的元件用相同的附图标 记表示。
图1是本发明第一实施例所涉及的回转压缩机的竖直截面图,而 图2是沿图1中的箭头Z-Z所截的图1中所示的回转压缩机的横向截 面图。
图中所示的回转压缩机包括容器1、设置在容器1中下部部分处 的压缩机构、以及设置在容器1中上部部分处的旋转马达。压缩机构 包括可围绕中心轴线L旋转的轴2、气缸3、套在轴2偏心部分2a上 并且当轴2旋转时在气缸3内部偏心旋转的辊4、在其中叶片5的尖 端与辊4相接触的状态下在气缸3的叶片槽3a中往复运动的叶片5、 用于将叶片5推在辊4上的弹簧6、具有排出口7a和突起7b并且在 气缸3的上侧支撑轴2的上部支承元件7、在气缸3的下侧支撑轴2 的下部支承元件8。气缸3和夹在上部支承元件7和下部支承元件8 间的辊4之间的空间被叶片5分成为吸入室9和压缩室10。
旋转马达包括收缩装配于容器1中的定子11、以及收缩套在轴2 上的转子12。定子11具有从定子11的下端表面11a突出的线圈端11c, 以及从定子11的上端表面11b突出的线圈端11d。定子11通过从其 下端表面11a到其上端表面11b层压钢板而形成。如果需要的话,转 子12的下端表面12a和上端表面12b可装有平衡器12d。多孔元件 51被安装在压缩机构的上部支承元件7上。多孔元件51将压缩机构 与旋转马达之间的空间分成为下部压缩机构侧部空间17a和下部旋转 马达侧部空间17b。
多个凹口11e被设置在定子11的外周边侧和容器1的内壁之间。 凹口11e用作工作流体的通道。在定子11和转子12之间具有间隙18。 容器1装有用于从容器1的外侧使得定子11通电的导入终端13、用 于将工作流体从制冷循环中引入到压缩机构的吸入室9中的吸入管 14。容器1装有用于将工作流体从容器1中排出到制冷循环中的排出 管15。排出管15被设在压缩机构相对于旋转马达的相对侧上。冷冻 油被储存在形成于容器1底部中的储油器16中。
与图8中所示的传统回转压缩机相比较,本实施例的回转压缩机 的特征在于,多孔元件51被设在旋转马达的下部空间17中。也就是 说,设在下部空间17中的多孔元件51是用诸如多孔金属或多孔树脂 制成的。多孔元件51的围缘被形成为盘状形状,所述盘状形状与容器 1的内侧表面相接触。多孔元件51在其中央部分中具有通孔,上部支 承元件7的突起7b的外周边可被装配于所述通孔中。所述通孔与多孔 材料的上下端表面相交。多孔元件51的下端表面51a以凸起方式向下 突出。多孔元件51被装在突起7b上,旋转马达的下部空间17被分成 为压缩机构侧部上的下部压缩机构侧部空间17a和旋转马达侧部上的 下部旋转马达侧部空间17b。
下面将描述具有上述结构的回转压缩机的操作。
如果通过导入终端13使得定子11通电以使得转子12旋转的话, 轴2的偏心部分2a使得辊4偏心旋转,并且吸入室9和压缩室10的 容积变化。这样,工作流体从吸入管14中被吸入到吸入室9中,并且 在压缩室10中被压缩。压缩工作流体从储油器16中被供应,并润滑 压缩机构的滑动表面,并且与用以密封所述间隙的冷冻油的油滴相混 合,并且在这种状态下,工作流体从形成在上部支承元件7中的排出 口7a中被注入到下部空间17中,所述下部空间17是压缩机构与旋转 马达之间的工作流体的流动空间。
注入到下部空间17中的工作流体停留在由多孔元件51限定的下 部压缩机构侧部空间17a中,并且在下部压缩机构侧部空间17a中工 作流体不会受到转子12转动的影响。在工作流体停留在下部压缩机构 侧部空间17a中时,包含在工作流体中的一部分油滴附着于容器1的 内壁或者由于重力而落下并被分离,并且返回到储油器16中。
之后,工作流体穿过多孔元件51。此时,由于工作流体的流速降 低了,因此在多孔元件51中油滴与工作流体相分离。
穿过多孔元件51的工作流体流入到下部旋转马达侧部空间17b 中,并且由于转子12转动的影响造成旋转流,包含在工作流体中的一 部分油滴由于旋转流的离心力而附着于容器1的内壁或者由于重力而 下落并且与工作流体相分离,并且返回到储油器16中。
此外,包含未与工作流体相分离的油滴的工作流体从下部旋转马 达侧部空间17b穿过凹口11e和间隙18,并且流入到旋转马达的上部 空间19中。从凹口11e处流入到上部空间19中的工作流体朝向排出 管15流动。此时,一部分工作流体经过转子12的上端表面12b附近, 并且由于转子12的旋转的影响产生旋转流。从间隙18流入到上部空 间19中的工作流体也朝向排出管15流动。此时,由于转子12的旋转 的影响工作流体也产生旋转流。
另一方面,包含在工作流体中的一部分油滴由于旋转流的离心力 而附着于容器1的内壁或者由于重力而降落,并且与工作流体相分离, 并且沿容器1的内壁或者定子11的壁表面返回到储油器16中。包含 仍未分离的油滴的工作流体从排出管15中被排出。
在这种结构下,由于通过多孔元件51使得下部压缩机构侧部空间 17a与下部旋转马达侧部空间17b相分离,转子12的旋转而在下部旋 转马达侧部空间17b中导致的旋转流没有传输到下部压缩机构侧部空 间17a中。而且,多孔元件51被固定于除转子12和轴2以外的元件 上,并且多孔元件51不会旋转。因此,在下部压缩机构侧部空间17a 中没有产生多孔元件51所导致的旋转流。
因此,依照本发明的回转压缩机,工作流体由压缩机构压缩并且 从上部支承元件7中的排出口7a中被排出到下部压缩机构侧部空间 17a中。该工作流体的流速没有由于旋转流而增加,并且与传统压缩 机相比较工作流体传输冷冻油的油滴的能力降低了。因此,增强了下 部压缩机构侧部空间17a中的工作流体与冷冻油之间的密度差异所产 生的油分离效果。而且,可避免冷冻油的油滴被旋转流细微地分开, 因此,进一步增强了工作流体与冷冻油之间的密度差异所产生的油分 离效果,并且可增强油分离效率。
工作流体穿过多孔元件51并且从下部压缩机构侧部空间17a中朝 向下部旋转马达侧部空间17b移动。此时,由于多孔元件51中的通道 阻力较大,因此进一步减小了工作流体的流速。多孔元件51的下端表 面51a以凸起方式向下突出,多孔元件51的盘状中央部分的厚度较厚 并且其周边部分的厚度较薄。因此,从上部支承元件7中的排出口7a 中被排出并且撞击在多孔元件51的盘状中央部分上的工作流体沿着 下端表面51a的凸起表面形状朝向周边分散,并且其流动宽度被增加, 而穿过多孔元件51的工作流体的流速被进一步减小。由于多孔元件 51的中央部分的厚度较厚,因此穿过中央部分的工作流体的阻力大于 穿过周边的工作流体的阻力。
因此,在从上部支承元件7中的排出口7a中被排出并且撞击在多 孔元件51的盘状中央部分上的工作流体中,在撞击时穿过多孔元件 51的工作流体量被进一步减少,而被分散在下部压缩机构侧部空间 17a中之后穿过多孔元件51的工作流体量增加了,并且穿过多孔元件 51的工作流体的流速被进一步减小。由于多孔元件51中的工作流体 的流速被减小了,因此工作流体传输冷冻油的能力降低了,并且当细 微油滴穿过多孔元件51时,在下部压缩机构侧部空间17a中不能与工 作流体相分离的细微油滴可容易地通过工作流体与冷冻油之间的密度 差异被分离。
多孔元件51具有一个与工作流体和冷冻油相接触的宽广的表面 面积。因此,冷冻油的油滴容易附着于多孔元件51并且易于增大,并 且密度差异使得油滴从多孔元件51向下落下,增强了油分离效果。
如上所述的,由于提供了多孔元件51,因此增强了下部压缩机构 侧部空间17a中的油分离效果,并且油滴基本与之分离的工作流体流 入到下部旋转马达侧部空间17b中,在下部旋转马达侧部空间17b中 旋转流和凸起体(诸如转子12的下端表面12a的平衡器12d)的旋转 产生了搅动作用。因此,可使得由于旋转流和下部旋转马达侧部空间 17b中的搅动作用而使得油分离效果变得困难的可能性最小化,并且 减少了包含在从排出管15中排出的工作流体中的冷冻油的质量
由于多孔元件51被安在上部支承元件7的突起7b上,可依原样 使用传统回转压缩机的构成部分,并且可价廉地生产压缩机。由于多 孔元件51被固定于用以支撑轴2的上部支承元件7,因此易于沿中心 轴线L的方向将多孔元件51布置在旋转马达与压缩机构之间的空间 中,尤其是由于不需要诸如隔板等定位元件,因此可价廉地生产压缩 机。
所述空间由多孔金属或多孔树脂制成的多孔元件51限定,多孔元 件51的下端表面51a以凸起的方式向下突出,多孔元件51在其中央 部分处具有使突起7b可装配于其中的通孔,多孔元件51的周边可被 精确地形成为与容器1的内侧表面一致的形状,因此,可在完全伸展 下显示出油分离效果。
多孔元件51是板状形状的,并且与下部旋转马达侧部空间17b 中转子12的旋转所产生的旋转流相接触的多孔元件51的上端表面 51b是平坦的。因此,在多孔元件51的表面上不易于产生旋转流的剥 离所导致的扰动。因此,湍流导致的动能损失不会降低压缩机的效率。
如果多孔元件51是用非磁性材料制成的话,旋转马达的磁路上的 影响较小,并且可在没有降低旋转马达的效率的情况下增强油分离效 果。
由于多孔元件51是用诸如树脂和陶瓷等绝缘材料制成的,因此可 将多孔元件51设置得与定子11的线圈端11c相接触。因此,不需要 为了考虑到电绝缘性能而在线圈端11c与多孔元件51之间提供间隙。 因此,不需要增加压缩机的尺寸以确保线圈端11c与多孔元件51之间 的间隙,并且可认为本实施例在容器1方面具有与传统容器相同的尺 寸。
多孔元件51的表面最好是疏油性的,如果多孔元件51的表面是 疏油性的话,那么冷冻油就不易于保持在多孔元件51的表面上。因此 冷冻油附着于多孔元件51并且冷冻油的粒度直径增大,而且密度差异 使得冷冻油易于下落到多孔元件51的下面。因此,与工作流体相分离 的冷冻油可容易地返回到储油器16。
在本实施例中描述了立式回转压缩机,但是与立式和横向式之间 的差异无关,或者与压缩方式的差异无关,如果从压缩机构中排出的 大部分工作流体经过转子12附近直到工作流体从设在容器1中的排出 管15排出的话,那么可获得相同的效果。
与传统回转压缩机类似,在其中从排出口7a注入的工作流体直接 撞击在转子12的下端表面12a的压缩机中,如果下部空间17由多孔 元件51限定的话,会更显著地显示出油分离效果。
(第二实施例)
本发明第二实施例的压缩机与借助于图1描述的第一实施例 的回转压缩机和借助于图8描述的传统回转压缩机相似。相同的元件 用相同的附图标记表示。将省略对于相同结构和相同操作的描述。
图3是本发明第二实施例所涉及的回转压缩机的竖直截面图。
第二实施例的回转压缩机不同于图8中所示的传统回转压缩机之 处在于,多孔元件52被设在旋转马达的下部空间17中。也就是说, 设在下部空间17中的多孔元件52是由诸如多孔金属和多孔树脂的多 孔材料制成的。多孔元件52具有上端表面52b,突起52c从上端表面 52b处向上突出。多孔元件52的周边被形成为与容器1的内侧表面相 接触的盘状。多孔元件52在其中央部分处形成有通孔。上部支承元件 7的突起7b可被装配于通孔中,并且通孔与多孔材料制成的上端和下 端表面相交。多孔元件52被安在突起7b上以使得下端表面52a与上 部支承元件7相互紧密接触,并且多孔元件52将旋转马达的下部空间 17和压缩机构彼此限定。
此外,多孔元件52的上端表面52b的突起52c的形状是圆柱形的, 并且突起52c的外径略小于线圈端11c内侧表面的内径,并且提供了 小间隙以使得突起52c不会与转子12的下端表面12a和平衡器配重 12d相接触。多孔元件52的周边与容器1的内侧表面相接触。
下面将根据工作流体和油的流动解释具有上述结构的回转压缩机 的操作。
由于多孔元件52的下端表面52a与上部支承元件7紧密接触,因 此由压缩机构压缩并且从排出口7a注入到下部空间17中的工作流体 直接流入到多孔元件52中。此时,由于多孔元件52中的通道阻力减 小了工作流体的流速,因此包含在工作流体中的油滴在多孔元件52 中与工作流体相分离并且返回到储油器16中。
穿过多孔元件52的工作流体流入到下部空间17中。由于多孔元 件52的突起52c被容纳在线圈端11c的内部,因此转子12的旋转的 影响使得工作流体的旋转流变弱。包含在工作流体中的一部分油滴由 于离心力而使得附着于容器1的内壁或者由于重力而下落,并与工作 流体相分离并且沿容器1的内壁返回到储油器16中。
之后,工作流体从下部空间17中穿过凹口11e或间隙18并且流 入到上部空间19中。从凹口11e流入到上部空间19中的工作流体朝 向排出管15流动。此时,一部分工作流体经过转子12的上端表面12b 附近并且由于转子12的旋转的影响产生旋转流。通过间隙18流入到 上部空间19中的工作流体也朝向排出管15流动。此时,由于转子12 的旋转的影响工作流体产生旋转流。
另一方面,包含在工作流体中的一部分油滴由于旋转流的离心力 而附着于容器1的内壁或者由于重力而降落,并且与工作流体相分离, 并且返回到储油器16中。工作流体从排出管15中被排出。
在上述结构下,由于转子12的旋转而在下部空间17中产生的旋 转流没有被传输到多孔元件52中。而且,多孔元件52被固定于除转 子12和轴2以外的元件上,并且多孔元件52不会旋转。因此,没有 产生多孔元件52所导致的旋转流。
因此,依照本实施例的回转压缩机,工作流体由压缩机构压缩并 且通过下端表面52a从上部支承元件7中的排出口7a中被排出到多孔 元件52中。该工作流体的流速没有由于旋转流而增加,并且与传统压 缩机相比较工作流体传输冷冻油油滴的能力降低了。因此,增强了多 孔元件52中的工作流体与冷冻油之间的密度差异所导致的油分离效 果。由于冷冻油的油滴未被旋转流细微地分开,因此,进一步增强了 工作流体与冷冻油之间的密度差异所产生的油分离效果。
工作流体穿过多孔元件52并且移动到下部空间17中。此时,由 于多孔元件52中的通道阻力较高,因此大大减小了工作流体的流速。 由于突起52c的缘故多孔元件52的中央部分的厚度增加了,因此当其 穿过中央部分时工作流体的阻力大于穿过其周边部分的工作流体的阻 力。因此,排出到多孔元件52的中央区域的工作流体从中央部分朝向 周边分散,并且朝向下部空间17流动,因此穿过多孔元件52的工作 流体的流速被进一步减小。由于多孔元件52中的工作流体的流速被减 小,因此工作流体传输冷冻油的能力降低了,增强了工作流体与冷冻 油之间的密度差异所产生的油分离效果,因此,包含在从上部支承元 件7中的排出口7a中被排出的冷冻油与多孔元件52中的工作流体相 分离。
多孔元件52具有允许穿过多孔元件52的工作流体和冷冻油与之 相接触的宽广的表面面积。因此,冷冻油的油滴容易附着于多孔元件 52并且增大,并且由于密度差异使得油滴从多孔元件52中向下落下, 增强了油分离效果。
如上所述的,由于设置了多孔元件52,因此增强了多孔元件52 中的油分离效果,并且大部分油滴从中分离的工作流体流入到下部空 间17中,在下部空间17中旋转流和凸起体(诸如转子12的下端表面 12a的平衡器配重12d)的旋转产生了搅动作用。因此,可使得由于下 部空间17中的旋转流和搅动作用而使得油分离效果变得困难的可能 性最小化,并且降低了包含在从排出管15中排出的工作流体中的冷冻 油的质量。
第二实施例不同于第一实施例之处在于,多孔元件51和52在下 端表面51a的侧部上的方向与上端表面52b的侧部上的方向是不同的, 并且在第二实施例中,下端表面52a与上部支承元件7紧密接触,多 孔元件52被安在上部支承元件7的突起7b上,由多孔金属或多孔树 脂制成的多孔元件52限定了空间,多孔元件52是板状形状的,多孔 元件52由非磁性材料制成,多孔元件52由诸如树脂和陶瓷等绝缘材 料制成,并且多孔元件52的表面是疏油性的,并且可获得与第一实施 例相同的效果。
(第三实施例)
本发明第三实施例的压缩机与借助于图1描述的第一实施例 的回转压缩机。相同的元件用相同的附图标记表示。将省略对于相同 结构和操作的描述。
图4是本发明第三实施例所涉及的回转压缩机的竖直截面图。
第三实施例的回转压缩机不同于图8中所示的传统回转压缩机之 处在于,多孔元件53被设在旋转马达的下部空间17中。也就是说, 由诸如金属细丝、玻璃丝、陶瓷丝等制成的丝网被用作设在下部空间 17中的多孔元件53。两个环形槽7c和7d被提供在上部支承元件7 的突起7b的外周边上,板元件53a和53b在其中央部分处具有可装 配于环形槽7c和7d的通孔,并且板元件53a和53b被装配并固定于 环形槽7c和7d。板元件53a和53b夹紧并固定多孔元件53,并且旋 转马达的下部空间17被限定为压缩机构侧部上的下部压缩机构侧部 空间17a和旋转马达侧部上的下部旋转马达侧部空间17b。
板元件53a和53b是由树脂或陶瓷制成的盘状形状的。板元件53a 和53b除形成在中央部分中的通孔之外还具有多个开口53c和53d。 多孔元件53的密度朝向其中央部分增加,并且被夹在板元件53a和 53b之间。多孔元件53可具有丝网和板元件53a和53b的组合。
下面将根据工作流体和油的流动解释具有上述结构的回转压缩机 的操作。
由压缩机构压缩并且从排出口7a注入到下部空间17中的工作流 体首先停留在多孔元件53所限定的下部压缩机构侧部空间17a中,并 且在下部压缩机构侧部空间17a中工作流体未受到转子12的旋转的影 响。在工作流体停留在下部压缩机构侧部空间17a中时,包含在工作 流体中的一部分油滴附着于容器1的内壁或者由于重力而向下降落并 与工作流体相分离并且返回到储油器16中。
然后,工作流体穿过多孔元件53。此时,由于工作流体的流速被 减小,因此在多孔元件53中油滴与工作流体相分离。
穿过多孔元件53的工作流体流入到下部旋转马达侧部空间17b 中,并且由于转子12的旋转的影响产生旋转流。包含在工作流体中的 一部分油滴由于旋转流的离心力而附着于容器1的内壁或者由于重力 而下落并与工作流体相分离并且返回到储油器16中。
而且,工作流体从下部旋转马达侧部空间17b中穿过凹口11e或 间隙18,并且流入到旋转马达的上部空间19中。从凹口11e流入到 上部空间19中的工作流体朝向排出管15流动。此时,一部分工作流 体经过转子12的上端表面12b附近并且由于转子12的旋转的影响产 生旋转流。通过间隙18流入到上部空间19中的工作流体也朝向排出 管15流动。此时,由于转子12的旋转的影响,工作流体产生旋转流。
包含在工作流体中的一部分油滴由于旋转流的离心力而附着于容 器1的内壁或者由于重力而降落,并且与工作流体相分离,并且沿容 器1的内壁或者定子11的壁表面返回到储油器16中。之后,工作流 体从排出管15中被排出。
在上述结构下,由于通过板元件53a和53b和多孔元件53将下部 压缩机构侧部空间17a与下部旋转马达侧部空间17b限定开,转子12 的旋转而在下部旋转马达侧部空间17b中产生的旋转流没有被传输到 下部压缩机构侧部空间17a中。而且,板元件53a和53b被固定于除 转子12和轴2以外的元件上并且不会旋转。因此,在下部压缩机构侧 部空间17a中没有产生板元件53a和53b和多孔元件53所导致的旋转 流。
因此,依照本实施例的回转压缩机,工作流体由压缩机构压缩并 且从上部支承元件7中的排出口7a中被排出到下部压缩机构侧部空间 17a中。该工作流体的流速没有增加,并且与传统压缩机相比较,工 作流体传输冷冻油的油滴的能力降低了。因此,增强了下部压缩机构 侧部空间17a中的工作流体与冷冻油之间的密度差异所产生的油分离 效果。由于冷冻油的油滴没有被旋转流细微地分开,因此,进一步增 强了工作流体与冷冻油之间的密度差异所产生的油分离效果。
工作流体穿过多孔元件53并且从下部压缩机构侧部空间17a中朝 向下部旋转马达侧部空间17b移动。此时,由于多孔元件53中的通道 阻力较大,因此进一步减小了工作流体的流速。多孔元件53被夹在板 元件53a和53b之间以使得多孔元件53的中央部分的密度更高。因此, 穿过多孔元件53的中央部分的工作流体的阻力高于穿过周边的工作 流体的阻力。
因此,在从上部支承元件7中的排出口7a中被排出并且撞击在板 元件53a的中央部分上的工作流体中,减少了穿过板元件53a的中央 部分的工作流体量,而被分散在下部压缩机构侧部空间17a中之后穿 过板元件53a的周边的工作流体量增加了,并且穿过多孔元件53的工 作流体的流速被进一步减小。因此,多孔元件53中的工作流体的流速 被减小了,工作流体传输冷冻油的能力降低了,并且当不能在下部压 缩机构侧部空间17a中与工作流体相分离的细微油滴穿过多孔元件53 时,可容易地通过工作流体与冷冻油之间的密度差异将油滴与工作流 体分离。
多孔元件53具有与穿过多孔元件53的工作流体和冷冻油相接触 的宽广的表面面积。因此,冷冻油的油滴易于附着于多孔元件53并且 增大,并且由于密度差异使得油滴从多孔元件53和板元件53a向下落 下,增强了油分离效果。
如上所述的,由于设置了板元件53a和53b和多孔元件53,因此 增强了下部压缩机构侧部空间17a中的油分离效果,并且大部分油滴 与之分离的工作流体流入到下部旋转马达侧部空间17b中,在下部旋 转马达侧部空间17b中旋转流和凸起体(诸如转子12的下端表面12a 的平衡器配重12d)的旋转产生了搅动作用。因此,可使得由于旋转 流和下部旋转马达侧部空间17b中的搅动作用而使得油分离效果变得 困难的可能性最小化,并且减少了包含在从排出管15中排出的工作流 体中的冷冻油的质量。
而且,多孔元件53被夹在板元件53a和53b之间,工作流体的流 动未使得多孔元件53变形并且多孔元件53未偏离其制造时的位置。 因此,可保持当制造压缩机时的冷冻油分离能力。由于不用担心与旋 转马达的接触损坏压缩机,因此不会降低可靠性。
由于板元件53a和53b被固定于用以支撑轴2的上部支承元件7, 因此容易沿中心轴线L的方向将多孔元件布置在旋转马达与压缩机构 之间的空间中,并且尤其是由于不需要诸如隔板等定位元件,因此可 价廉地生产压缩机。
由于板元件53a和53b被装配并固定于环形槽7c和7d,因此可 在不使用诸如螺栓等固定零件的情况下装配压缩机,并且可价廉地生 产压缩机。
由于由诸如金属细丝(即,金属网)、玻璃丝、陶瓷丝等制成的多 孔元件53限定了所述空间,因此即使沿径向方向在突起7b的外周边 表面与容器1的内侧表面之间的尺寸变化,也可吸收所述尺寸变化, 因此可容易地限定下部空间17。可如此容易地形成使其中央部分具有 更高密度的多孔元件53。
多孔元件53是板状形状的,并且与下部旋转马达侧部空间17b 中的旋转流相接触的板元件53b的表面是平坦的。因此,在板元件53b 的表面上不易于产生由旋转流的剥离所导致的扰动。因此,湍流导致 的动能损失不会降低压缩机的效率。
如果板元件53a和53b和多孔元件53是用非磁性材料制成的话, 作用在旋转马达的磁路上的影响较小,并且可在没有降低旋转马达的 效率的情况下增强油分离效果。
由于板元件53a和53b和多孔元件53是用诸如树脂和陶瓷等绝缘 材料制成的,因此可将板元件53b设置得与定子11的线圈端11c相接 触。因此,不需要为了考虑到电绝缘性能而在线圈端11c与板元件53b 之间提供间隙。因此,不需要增加压缩机的尺寸以确保线圈端11c与 多孔元件53之间的间隙,并且可认为本实施例在容器1方面具有与传 统容器相同的尺寸。
多孔元件53的表面最好是疏油性的。如果多孔元件53的表面是 疏油性的话,那么冷冻油就不易于保持在多孔元件53的表面上。因此 冷冻油附着于多孔元件53并且冷冻油的粒度直径增大,而且密度差异 使得冷冻油易于下落到多孔元件53的下面。因此,与工作流体相分离 的冷冻油可容易地返回到储油器16。
在本实施例中描述了立式回转压缩机,但是与立式和横向式之间 的差异无关,或者与压缩方式的差异无关,如果从压缩机构中排出的 工作流体经过转子12附近直到工作流体从设在容器1中的排出管15 排出的话,那么可获得相同的效果。
与传统回转压缩机类似,在其中从排出口7a注入的工作流体直接 撞击在转子12的下端表面12a上的压缩机中,会更显著地显示出用于 通过多孔元件53限定下部空间17的效果。
(第四实施例)
本发明第四实施例的压缩机与第一实施例的回转压缩机以 及传统回转压缩机相似。相同的元件用相同的附图标记表示。将省略 对于相同结构和操作的描述。
图5是本发明第四实施例所涉及的回转压缩机的竖直截面图。
本实施例的回转压缩机不同于图8中所示的传统回转压缩机之处 在于,多孔元件54被设在旋转马达的上部空间19中。也就是说,由 诸如金属细丝、玻璃丝、陶瓷丝等制成的丝网被用作设在上部空间19 中的多孔元件54。在旋转马达的上部空间19中,两个板元件54a和 54b被固定于容器1的内侧表面以使得板元件54a和54b基本为相对 于中心轴线L的竖直表面。板元件54a和54b夹紧并固定多孔元件54, 因此将旋转马达的上部空间19限定为旋转马达侧部上的上部旋转马 达侧部空间19a和排出管15侧部上的上部排出管侧部空间19b。
板元件54a和54b是由树脂或陶瓷制成的盘状形状的,并且具有 多个开口54c和54d。多孔元件54可具有丝网和板元件54a和54b的 组合。
下面将根据工作流体和油的流动解释具有上述结构的回转压缩机 的操作。
由压缩机构压缩并且从排出口7a注入到下部空间17中的工作流 体由于转子12的旋转的影响而产生旋转流。包含在工作流体中的一部 分油滴由于旋转流的离心力而附着于容器1的内壁或者由于重力而降 落并与工作流体相分离并且返回到储油器16中。然后,工作流体从下 部空间17中穿过凹口11e和间隙18,并且流入到上部空间19中,所 述上部空间19是工作流体在旋转马达与排出管15之间的流动空间。
流入到上部空间19中的工作流体由于多孔元件54所限定的上部 旋转马达侧部空间19a中转子12的旋转的影响而产生旋转流。包含在 工作流体中的一部分油滴由于旋转流的离心力而附着于容器1的内壁 或者由于重力而下落并与工作流体相分离并且沿容器1的内壁或定子 11的壁表面返回到储油器16中。
然后,工作流体穿过多孔元件54。此时,由于工作流体的流速被 减小了,因此在多孔元件54中,油滴与工作流体相分离。
穿过多孔元件54的工作流体流入到多孔元件54所限定的上部排 出管侧部空间19b中,并且在上部排出管侧部空间19b中工作流体不 会受到转子12旋转的影响并且将停留在上部排出管侧部空间19b中。 在工作流体停留在上部排出管侧部空间19b中时,包含在工作流体中 的一部分油滴附着于容器1的内壁或者由于重力而降落并且沿容器1 的内壁返回到储油器16中。然后,工作流体从排出管15中被排出。
在上述结构下,由于多孔元件54中的通道阻力较大,因此转子 12的旋转而在上部旋转马达侧部空间19a中产生的旋转流几乎完全不 会影响多孔元件54中工作流体的影响。因此,多孔元件54中的工作 流体的流速被减小。工作流体穿过多孔元件54并且从上部旋转马达侧 部空间19a移动到上部排出管侧部空间19b。此时,由于多孔元件54 中的通道阻力较大,因此工作流体的流速被大大减小。因此,多孔元 件54中的工作流体的流速被减小,因此工作流体传输冷冻油的能力也 被降低了,并且当工作流体穿过多孔元件54时,不能与上部旋转马达 侧部空间19a中的工作流体相分离的细微油滴可通过工作流体与冷冻 油之间的密度差异易于与工作流体相分离。
多孔元件54具有与穿过多孔元件54的工作流体和冷冻油相接触 的宽广的表面面积。因此,冷冻油的油滴易于附着于多孔元件54并且 增大,并且由于密度差异使得油滴从多孔元件54和板元件54a向下落 下,增强了油分离效果。
由于板元件54a和54b以及多孔元件54将上部排出管侧部空间 19b与上部旋转马达侧部空间19a限定开,转子12的旋转在上部旋转 马达侧部空间19a中产生的旋转流没有被传输到上部排出管侧部空间 19b。板元件54a和54b被固定于除转子12和轴2以外的元件上并且 不会旋转。因此,在上部排出管侧部空间19b中没有产生板元件54a 和54b以及多孔元件54所导致的旋转流。
因此,在本发明的回转压缩机中,工作流体穿过多孔元件54a、 多孔元件54和多孔元件54b并且流入到上部排出管侧部空间19b中。 旋转流未使得工作流体的流速增加,并且与传统压缩机相比较,工作 流体传输冷冻油的油滴的能力降低了。因此,增强了上部排出管侧部 空间19b中工作流体与冷冻油之间的密度差异的油分离效果。而且, 由于冷冻油的油滴未被细微地分开,因此进一步,增强了工作流体与 冷冻油之间的密度差异的油分离效果。
油滴基本上与从上部旋转马达侧部空间19a中穿过板元件54a和 54b以及多孔元件54并且流入到上部排出管侧部空间19b中的工作流 体相分离,并且旋转流未被传输到上部排出管侧部空间19b中。因此, 在上部排出管侧部空间19b中增强了油分离效果,并且减小了包含在 从排出管15中排出的工作流体中的冷冻油的质量。
而且,多孔元件54被夹在板元件54a和54b之间,工作流体的流 动未使得多孔元件54变形并且多孔元件54未偏离其制造时的位置。 因此,可保持当制造压缩机时的冷冻油分离能力。由于不用担心与旋 转马达的接触损坏压缩机,因此不会降低可靠性。
由于板元件54a和54b被固定于容器1的内侧表面,因此容易沿 中心轴线L的方向将多孔元件布置在旋转马达与排出管之间的空间 中,并且尤其是由于不需要诸如隔板等定位元件,因此可价廉地生产 压缩机。
由于由诸如金属细丝(即,金属网)、玻璃丝、陶瓷丝等制成的多 孔元件54限定了所述空间,因此即使容器1的内径尺寸变化,也可吸 收所述尺寸变化,因此可容易地限定上部空间19。
由于多孔元件54a是板状形状的,并且与上部旋转马达侧部空间 19a中产生的旋转流相接触的板元件54a的表面是平坦的。因此,在 板元件54a的表面上不易于产生由于旋转流的剥离所导致的扰动。因 此,湍流导致的动能损失不会降低压缩机的效率。
如果板元件54a和54b和多孔元件54是用非磁性材料制成的话, 作用在旋转马达的磁路上的影响较小,并且可在没有降低旋转马达的 效率的情况下增强油分离效果。
由于板元件54a和54b是用诸如树脂和陶瓷等绝缘材料制成的并 且多孔元件54是用绝缘玻璃丝、陶瓷丝等制成的,因此可将板元件 54b设置得与定子11的线圈端11c相接触。因此,不需要为了考虑到 电绝缘性能而在线圈端11c与板元件之间提供间隙。因此,不需要增 加压缩机的尺寸以确保线圈端11c与多孔元件之间的间隙,并且可认 为本实施例在容器1方面具有与传统容器相同的尺寸。
多孔元件54的表面最好是疏油性的。如果多孔元件54的表面是 疏油性的话,那么冷冻油就不易于保持在多孔元件54的表面上。因此 冷冻油附着于多孔元件54并且冷冻油的粒度直径增大,而且密度差异 使得冷冻油易于下落到多孔元件54的下面。因此,与工作流体相分离 的冷冻油可容易地返回到储油器16。
在本实施例中描述了立式回转压缩机,但是与立式和横向式之间 的差异无关,或者与压缩方式的差异无关,如果从压缩机构中排出的 大部分工作流体经过转子12附近直到工作流体从设在容器1中的排出 管15排出的话,那么可获得相同的效果。
(第五实施例)
本发明第五实施例的压缩机与第一实施例的回转压缩机以及传统 回转压缩机相似。相同的元件用相同的附图标记表示。将省略对于相 同结构和操作的描述。
图6是本发明第五实施例所涉及的回转压缩机的竖直截面图。
本实施例的回转压缩机不同于图8中所示的传统回转压缩机之处 在于,旋转马达的下部空间17和上部空间19分别装有多孔元件55 和56。也就是说,包括由树脂或陶瓷制成的具有蜂窝结构或冲孔金属 的盘状多孔板55a、55b、55c、56a、56b和56c用作设在下部空间17 和上部空间19上的多孔元件55和56。上部支承元件7的突起7b的 外周边从外周边的下部位置沿以下顺序装有三个环形槽7e、7f和7g。 盘状多孔板55a、55b、55c在其中央部分处装有可适配于所述环形槽 的通孔。多孔板55a、55b、55c被装配并固定于环形槽7e、7f和7g。 在多孔元件55和56中,包括多孔板55a、55b、55c的多孔元件55 将旋转马达的下部空间17限定为压缩机构侧部上的下部压缩机构侧 部空间17a和旋转马达侧部上的下部旋转马达侧部空间17b。
在上部空间19中,多孔板56a、56b和56c沿所述顺序从上部空 间19中的下部部分被固定于容器1的内侧表面,而包含多孔板56a、 56b和56c的另一个多孔元件56将旋转马达的上部空间19限定为旋 转马达侧部上的上部旋转马达侧部空间19a和排出管15侧部上的上部 排出管侧部空间19b。
多孔板55a、55b、55c、56a、56b和56c被设置得使得它们基本 与中心轴线L垂直。多孔板55a、55b、55c、56a、56b和56c具有多 个小孔。在各个多孔板之间小孔的位置是不同的。越靠近中央部分的 小孔具有的直径越小。
在本实施例中,尽管多孔元件55包括三个相互层叠的多孔板55a、 55b和55c,但是多孔元件55也可包括至少一个多孔板55a。相似地, 多孔元件56可包括三个多孔板56a、56b和56c到一个多孔板56a。 在以下的描述中,多孔板55a、55b和55c可被称作多孔元件55,而 多孔板56a、56b和56c可被称作多孔元件56。
下面将根据工作流体和油的流动解释具有上述结构的回转压缩机 的操作。
由压缩机构压缩并且从排出口7a注入到下部空间17中的工作流 体首先停留在多孔元件55所限定的下部压缩机构侧部空间17a中,并 且在下部压缩机构侧部空间17a中工作流体未受到转子12的旋转的影 响。在工作流体停留在下部压缩机构侧部空间17a中时,包含在工作 流体中的一部分油滴附着于容器1的内壁或者由于重力而向下降落并 与工作流体相分离并且返回到储油器16中。
然后,工作流体穿过多孔元件55。此时,工作流体的流速被减小, 在多孔元件55中,油滴与工作流体相分离。穿过多孔元件55的工作 流体流入到下部旋转马达侧部空间17b中,并且由于转子12的旋转的 影响产生旋转流。包含在工作流体中的一部分油滴由于旋转流的离心 力而附着于容器1的内壁或者由于重力而下落并与工作流体相分离并 且返回到储油器16中。
而且,工作流体从下部旋转马达侧部空间17b中穿过凹口11e和 间隙18,并且流入到旋转马达的上部空间19中。流入到上部空间19 中的工作流体由于转子12的旋转的影响在多孔元件56所限定的上部 旋转马达侧部空间19a中产生旋转流。包含在工作流体中的一部分油 滴由于旋转流的离心力而附着于容器1的内壁或者由于重力而降落, 并且与工作流体相分离,并且沿容器1的内壁或者定子11的壁表面返 回到储油器16中。
之后,工作流体穿过多孔元件56。此时,工作流体的流速被减小, 在多孔元件56中,油滴与工作流体相分离。穿过多孔元件56的工作 流体流入到由多孔元件56所限定的上部排出管侧部空间19b中,并且 在上部排出管侧部空间19b中工作流体未受到转子12的旋转的影响并 且停留下来。当工作流体停留在上部排出管侧部空间19b中时,包含 在工作流体中的一部分油滴附着于容器1的内壁或者由于重力而下落 并与工作流体相分离并且沿容器1的内壁等返回到储油器16中。之后, 工作流体从排出管15中被排出。
在上述结构下,由于通过多孔板55a、55b和55c将下部压缩机构 侧部空间17a与下部旋转马达侧部空间17b限定开,因此由于转子12 的旋转而在下部旋转马达侧部空间17b中产生的旋转流没有被传输到 下部压缩机构侧部空间17a中。而且,多孔板55a、55b和55c被固定 于除转子12和轴2以外的元件上并且不会旋转。因此,在下部压缩机 构侧部空间17a中没有产生多孔板55a、55b和55c所导致的旋转流。
因此,在本实施例的回转压缩机中,在压缩机构中被压缩并且从 上部支承元件7排出口7a中被排出到下部压缩机构侧部空间17a中的 工作流体的流速没有由于旋转流而增加,并且与传统压缩机相比较工 作流体传输冷冻油的油滴的能力降低了。因此,增强了下部压缩机构 侧部空间17a中的工作流体与冷冻油之间的密度差异所产生的油分离 效果。而且,由于冷冻油的油滴没有被旋转流细微地分开,因此,进 一步增强了工作流体与冷冻油之间的密度差异所产生的油分离效果。
工作流体穿过多孔板55a、55b和55c并且从下部压缩机构侧部空 间17a中朝向下部旋转马达侧部空间17b移动。此时,由于多孔板55a、 55b和55c的小孔的入口、孔壁和出口处的通道阻力较高,因此进一 步减小了工作流体的流速。由于越靠近板中央部分的多孔板55a、55b 和55c的小孔的直径越小,因此穿过中央部分的工作流体的阻力高于 穿过周边的工作流体的阻力。
因此,在从上部支承元件7排出口7a中被排出并且撞击在多孔板 55a的中央区域上的工作流体中,减少了穿过多孔板55a的中央部分 的小孔的工作流体量,而被分散在下部压缩机构侧部空间17a中之后 穿过多孔板55a、55b和55c的周边的小孔的工作流体量增加了,并且 穿过多孔板55a、55b和55c的工作流体的流速被进一步减小。因此, 多孔板55a、55b和55c中的工作流体的流速被减小了,工作流体传输 冷冻油的能力降低了,并且当工作流体穿过多孔板55a、55b和55c 时,不能与下部压缩机构侧部空间17a中的工作流体相分离的细微油 滴可容易地通过工作流体与冷冻油之间的密度差异与工作流体相分 离。
多孔板55a、55b、55c具有多个小孔并且在多孔板中小孔的位置 是互不相同的。因此,穿过多孔板55a的小孔的工作流体和冷冻油撞 击在多孔板55b上,穿过多孔板55b的小孔的工作流体和冷冻油撞击 在多孔板55c上。因此,工作流体和冷冻油易于与多孔板的表面相接 触。因此冷冻油的油滴附着于多孔板55a、55b、55c并且增大,并且 从多孔板55a处向下落下,因此增强了油分离效果。
如上所述的,由于提供了多孔板55a、55b、55c,因此增强了下 部压缩机构侧部空间17a中的油分离效果,并且大部分油滴与之分离 的工作流体流入到下部旋转马达侧部空间17b中,在下部旋转马达侧 部空间17b中旋转流和凸起体(诸如转子12的下端表面12a的平衡器 配重12d)的旋转产生了搅动作用。因此,可使得由于旋转流和下部 旋转马达侧部空间17b中的搅动作用而使得油分离效果变得困难的可 能性最小化,并且工作流体穿过定子11的凹口11e以及位于定子11 与转子12之间的间隙18并被排出到上部旋转马达侧部空间19a中。
在上部空间19中,多孔板56a、56b、56c基本垂直于中心轴线L 被固定于容器1。在上部旋转马达侧部空间19a中由于转子12的旋转 而产生的的旋转流不易于被传输到多孔板56a、56b、56c的外边。工 作流体穿过多孔板56a、56b和56c并且从上部旋转马达侧部空间19a 中朝向上部排出管侧部空间19b移动。此时,由于多孔板56a、56b 和56c的小孔的入口、孔壁和出口处的通道阻力较高,因此大大减小 了多孔板56a、56b和56c中工作流体的流速。由于工作流体的流速被 减小了,因此工作流体传输冷冻油的能力降低了,并且当工作流体穿 过多孔板56a、56b和56c时,不能与上部旋转马达侧部空间19a中的 工作流体相分离的细微油滴可容易地通过工作流体与冷冻油之间的密 度差异与工作流体相分离。
多孔板56a、56b、56c具有多个小孔,并且在多孔板中小孔的位 置是互不相同的。因此,穿过多孔板56a的小孔的工作流体和冷冻油 撞击在多孔板56b上,穿过多孔板56b的小孔的工作流体和冷冻油撞 击在多孔板56c上。因此,工作流体和冷冻油易于与多孔板的表面相 接触。因此冷冻油的油滴附着于多孔板56a、56b、56c并且增大,并 且从多孔板56a处向下落下,因此增强了油分离效果。
由于通过多孔板56a、56b和56c将上部排出管侧部空间19b与上 部旋转马达侧部空间19a限定开,因此由于转子12的旋转而在上部旋 转马达侧部空间19a中产生的旋转流没有被传输到上部排出管侧部空 间19b中。而且,多孔板56a、56b和56c被固定于除转子12和轴2 以外的元件上并且不会旋转。因此,在上部排出管侧部空间19b中没 有产生多孔板56a、56b和56c所导致的旋转流。
因此,依照本实施例的回转压缩机,工作流体穿过多孔板56a、 56b和56c并且流入到上部排出管侧部空间19b中,旋转流没有增加 工作流体的流速,并且与传统压缩机相比较,工作流体传输冷冻油的 油滴的能力降低了。因此,增强了上部排出管侧部空间19b中的工作 流体与冷冻油之间的密度差异所产生的油分离效果。而且,由于冷冻 油的油滴没有被旋转流细微地分开,因此,进一步增强了工作流体与 冷冻油之间的密度差异所产生的油分离效果。
如上所述的,由于提供了多孔板56a、56b、56c,大部分油滴与 工作流体相分离,所述工作流体穿过多孔板56a、56b、56c并且从上 部旋转马达侧部空间19a中流入到上部排出管侧部空间19b中,在上 部旋转马达侧部空间19a中旋转流和凸起体(诸如转子12的平衡器配 重12d)的旋转产生了搅动作用。旋转流未被传输到上部排出管侧部 空间19b中。因此,增强了上部排出管侧部空间19b中的油分离效果, 并且减少了包含在从排出管15排出的工作流体中的冷冻油的质量。
由于多孔板55a、55b、55c被固定于用以支撑轴2的上部支承元 件7,因此易于沿中心轴L的方向将多孔板布置在旋转马达和排出管 之间的空间中,并且尤其是由于不需要诸如隔板的定位元件,因此可 价廉地制造压缩机。相似地,由于多孔板56a、56b、56c被固定于容 器1的内侧表面,因此易于沿中心轴L的方向将多孔板布置在旋转马 达和排出管之间的空间中,并且尤其是由于不需要诸如隔板的定位元 件,因此可价廉地制造压缩机。
由于多孔板55a、55b、55c被装配并固定于环形槽7e、7f和7g, 因此可在不使用诸如螺栓等固定零件的情况下装配压缩机,并且可价 廉地生产压缩机。
由于由诸如蜂窝结构或冲孔金属的多孔板55a、55b、55c和多孔 板56a、56b、56c限定了空间,因此多孔板55a、55b、55c可具有可 装配于上部支承元件7的突起7b的通孔,并且易于将多孔板55a、55b、 55c形成为可刚好被容纳于容器1内侧表面中的环形形状,因此可价 廉地生产压缩机。
由于多孔板55c和多孔板56a是板状形状的,与下部旋转马达侧 部空间17b和上部旋转马达侧部空间19a中产生的旋转流相接触的多 孔板55c和多孔板56a的表面是平坦的。因此,在多孔板55c和多孔 板56a的表面上不易于产生由旋转流的剥离所导致的扰动。因此,湍 流导致的动能损失不会降低压缩机的效率。
如果多孔板55a、55b、55c和多孔板56a、56b、56c是用非磁性 材料制成的话,作用在旋转马达的磁路上的影响较小,并且可在没有 降低旋转马达的效率的情况下增强油分离效果。
由于至少与旋转马达相对的多孔板55c和多孔板56a是用诸如树 脂和陶瓷等绝缘材料制成的,因此可将多孔板55c和多孔板56a设置 得与定子11的线圈端11c和线圈端11d相接触。因此,不需要为了考 虑到电绝缘性能而在线圈端11c与线圈端11d之间提供间隙。因此, 不需要增加压缩机的尺寸以确保线圈端11c与线圈端11d之间的间隙, 并且可认为本实施例在容器1方面具有与传统容器相同的尺寸。
多孔元件55的表面最好是疏油性的。如果多孔元件55的表面是 疏油性的话,那么冷冻油就不易于保持在多孔元件55的表面上。因此 冷冻油附着于多孔元件55并且冷冻油的粒度直径增大,而且密度差异 使得冷冻油易于下落到多孔元件55的下面。因此,与工作流体相分离 的冷冻油可容易地返回到储油器16。
在本实施例中描述了立式回转压缩机,但是与立式和横向式之间 的差异无关,或者与压缩方式的差异无关,如果从压缩机构中排出的 大部分工作流体经过转子12附近直到工作流体从设在容器1中的排出 管15排出的话,那么可获得相同的效果。
与传统回转压缩机类似,在其中从排出口7a注入的工作流体直接 撞击在转子12的下端表面12a上的压缩机中,会更显著地显示出用于 通过多孔元件55或多孔元件56限定下部空间17或上部空间19的效 果。
(第六实施例)
本发明第六实施例的压缩机是涡旋式压缩机,并且与借助于图9 所描述的传统涡旋式压缩机相似。相同的元件用相同的附图标记表示。 将省略对于相同结构和操作的描述。
图7是本发明第六实施例所涉及的涡旋式压缩机的竖直截面图。
所示的涡旋式压缩机包括容器31、设置在容器31中右侧上的压 缩机构以及设置在容器31中左侧上的旋转马达。所述压缩机构可围绕 中心轴线L旋转。所述压缩机构包括具有偏心部分32a的轴32、具有 螺旋卷边33a(诸如内卷)和排出口33b的固定涡形管33、移动涡形 管34、防止移动涡形管34旋转的奥海姆环35以及具有排出口36a和 突起36b的支承元件36。移动涡形管34与固定涡形管33相对,并且 具有螺旋卷边34a。移动涡形管34被如此布置,即,使得卷边33a和 卷边34a相互啮合。当偏心部分32a偏心旋转时移动涡形管34转动。 支承元件36支撑轴32。多个吸入室37和压缩室38被形成在固定涡 形管33和移动涡形管34之间。
旋转马达包括收缩装配于容器31中的定子39和收缩套在轴32 上的转子40。定子39具有从定子39的右端表面39a处突出的线圈端 39c和从定子39的左端表面39b处突出的线圈端39d。定子39包括从 其右端表面39a到其左端表面39b的层压钢板。如果需要的话,转子 40的右端表面40a和左端表面40b可装有平衡器40c。
多孔板57a、57b、57c被安装于支承元件36的突起36b。多孔板 57a、57b、57c将旋转马达与压缩机构之间的右部空间47限定为右部 压缩机构侧部空间47a和右部旋转马达侧部空间47b。辅助支承元件 41被设置在相对于转子40的支承元件36相对侧上的旋转马达的左侧 上。辅助支承元件41支撑轴32。多孔板58a、58b、58c被安装于辅 助支承元件41的突起41a以便于将旋转马达与排出管44之间的左部 空间49限定为右部旋转马达侧部空间49a和右部排出管侧部空间 49b。
用作工作流体的通道的多个凹口39e被提供在定子39的外周边与 容器31的内壁之间。在定子39和转子40之间设有间隙48。突起36b 具有环形槽36c、36d和36e,突起41a具有环形槽41b、41c和41d。
容器31在其壁处装有用于从容器31的外侧使得定子39通电的导 入终端42、用于将工作流体从制冷循环中引入到吸入室37中的吸入 管43,以及用于将工作流体从容器31中排出到制冷循环中的排出管 44。冷冻油被储存在容器31的底部中所形成的储油器45中。冷冻油 通过润滑油泵46从储油器45中被抽吸上来以便于通过轴32的供油孔 (未示出)将冷冻油供应到压缩机构中。
与图9中所示的传统涡旋式压缩机相比较,本实施例的涡旋式压 缩机的特征在于,包括多孔板57a、57b、57c的一个多孔元件57被设 在旋转马达的右部空间47中,而包括多孔板58a、58b、58c的另一个 多孔元件58被设在旋转马达的左部空间49中。也就是说,由树脂或 陶瓷制成的包括蜂窝结构或冲孔金属的盘状多孔板57a、57b、57c和 多孔板58a、58b、58c被用作分别设在右部空间47和左部空间49中 的多孔元件57和58。
支承元件36的突起36b的外周边沿所述顺序从右侧开始装有三个 环形槽36c、36d和36e。多孔板57a、57b、57c在其中央部分处装有 可适配于所述环形槽的通孔。多孔板57a、57b、57c被装配并固定于 环形槽36c、36d和36e,并且旋转马达的右部空间47被限定为压缩 机构侧部上的右部压缩机构侧部空间47a和旋转马达侧部上的右部旋 转马达侧部空间47b。
辅助支承元件41具有突出到转子40的左端表面40b附近的一部 分的突起41a。辅助支承元件41的突起41a的外周边沿所述顺序从右 至左装有三个环形槽41c、41d和41e。多孔板58a、58b、58c在其中 央部分处装有可适配于所述环形槽的通孔。多孔板58a、58b、58c被 装配并固定于环形槽41c、41d和41e,并且旋转马达的左部空间49 被限定为旋转马达侧部上的左部旋转马达侧部空间49a和排出管42 侧部上的左部排出管侧部空间49b。
多孔板57a、57b、57c、58a、58b和58c基本与中心轴线L垂直。 多孔板57a、57b、57c、58a、58b和58c具有多个小孔,并且多孔板 中小孔的位置是互不相同的。更靠近于中央部分的小孔具有更小的直 径。
在本实施例中,尽管多孔元件57包括三个相互层叠的多孔板57a、 57b和57c,但是多孔元件57也可包括至少一个多孔板57a。相似地, 多孔元件58可包括三个多孔板58a、58b和58c到一个多孔板58a。 可提供多孔元件57和多孔元件58至少之一。在以下的描述中,多孔 板57a、57b和57c可被称作多孔元件57,而多孔板58a、58b和58c 可被称作多孔元件58。
下面将描述具有上述结构的涡旋式压缩机的操作。
如果通过导入终端42使得定子39通电以使得转子40旋转的话, 移动涡形管34旋转,并且形成在固定涡形管33和移动涡形管34的卷 边33a和34a之间的吸入室37和压缩室38的容积变化。这样,工作 流体从吸入管43中被吸入到吸入室37中,并且在压缩室38中被压缩。 压缩工作流体从储油器45中被供应以便于润滑压缩机构的滑动表面, 并且在其中用以密封所述间隙的冷冻油的油滴被混合于工作流体中的 状态下,工作流体通过排出口33b和36a被注入到右部空间47中,其 中右部空间47为压缩机构与旋转马达之间的工作流体的流动空间。
被注入到右部空间47中的工作流体停留在多孔元件57所限定的 右部压缩机构侧部空间47a中,并且在右部压缩机构侧部空间47a中 工作流体未受到转子12的旋转的影响。在工作流体停留在右部压缩机 构侧部空间47a中时,包含在工作流体中的一部分油滴附着于容器31 的内壁或者由于重力而向下降落,并且与工作流体相分离并返回到储 油器45中。
之后,工作流体穿过多孔元件57。此时,由于工作流体的流速被 减小,因此在多孔元件57中油滴与工作流体相分离。穿过多孔元件 57的工作流体流入到右部旋转马达侧部空间47b中,转子12的旋转 的影响使得工作流体产生旋转流,并且包含在工作流体中的一部分油 滴由于旋转流的离心力而附着于容器31的内壁或者由于重力向下降 落并且与工作流体相分离,并且返回到储油器45中。
工作流体从右部旋转马达侧部空间47b中穿过凹口39e和间隙 48,并且流入到左部空间49中,所述左部空间49为旋转马达与排出 管44之间的工作流体的流动空间。流入到左部空间49中的工作流体 由于转子12的旋转的影响而在多孔元件58所限定的左部旋转马达侧 部空间49a中产生旋转流。包含在工作流体中的一部分油滴由于旋转 流的离心力而附着于容器31的内壁或者由于重力向下降落并且与工 作流体相分离,并且返回到储油器45中。
之后,工作流体穿过多孔元件58。此时,由于工作流体的流速被 减小,因此在多孔元件58中油滴与工作流体相分离。穿过多孔元件 58的工作流体流入到多孔元件56所限定的左部排出管侧部空间49b 中,并且在左部排出管侧部空间49b中工作流体未受到转子12的旋转 的影响。在工作流体停留在左部排出管侧部空间49b中时,包含在工 作流体中的一部分油滴附着于容器31的内壁或者由于重力而降落,并 且与工作流体相分离并返回到储油器45中。然后,工作流体从排出管 44中被排出。
在上述结构下,除第五实施例的压缩机的压缩机构从回转式改变 为涡旋式并且从立式改变为横向式并且多孔板58a、58b和58c被固定 于辅助支承元件41以外,第六实施例的压缩机与第五实施例的压缩机 是相同的。依照第六实施例的涡旋式压缩机,可获得与第五实施例的 压缩机相同的效果并且可增强油分离效率。
多孔板57a、57b、57c、58a、58b和58c被安装于作为压缩机构 的部分的支承元件36或辅助支承元件41。这样,可依原样使用传统 压缩机中所使用的旋转马达,并且可价廉地制造压缩机。
由于多孔板57a、57b、57c、58a、58b和58c被安装在支承元件 36的突起36b或辅助支承元件41的突起41a上,因此不需要增加新 的支撑元件(诸如支柱),因此可使用简单结构提供多孔板57a、57b、 57c、58a、58b和58c,并且可价廉地制造压缩机。
由于多孔板57a、57b、57c、58a、58b和58c被安装在设在突起 36b和41a的外周边上的环形槽36c、36d、36e、41b、41c和41d上, 因此可在不使用诸如螺栓等固定零件的情况下装配压缩机,并且可价 廉地制造压缩机。
可与工作流体的种类无关地获得所述实施例的效果,但是特别是 当二氧化碳用作工作流体时,可获得显著的效果。也就是说,在使用 包含二氧化碳作为主要原料的工作流体的制冷循环的情况下,由于从 压缩机构中被排出的工作流体被带入到超临界状态,因此增加了溶解 在工作流体中的冷冻油量,并且容器中的油分离效果变得更为困难。 如果所述二氧化碳与第一到第六实施例中任意一项的压缩机结合使用 的话,可防止工作流体被搅动,因此,可增强冷冻油的油分离效率。 这样,可增强压缩机的可靠性,并且还具有这样的优点,即,作为有 利于环境的制冷剂的二氧化碳可用作工作流体。
工业应用性
如上所述的,本发明适用于具有润滑油的压缩机,并且适合于由 于制冷循环(诸如制冷冷冻机、空调器、锅炉等)的压缩机。
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