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涡旋压缩机空调装置

阅读:703发布:2020-09-24

专利汇可以提供涡旋压缩机空调装置专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 提供一种涡旋 压缩机 及 空调 装置,本发明的 涡旋压缩机 包括:壳体;分隔部件,将所述壳体的内部分隔为第一室和第二室;涡旋压缩机构,固定涡旋盘及回转涡旋盘配置于所述第一室,并压缩所述固定涡旋盘与所述回转涡旋盘之间的制冷剂而使其流入所述第二室;旋 转轴 ,其为棒状部件,具有沿所述棒状部件的长边方向延伸而使 润滑油 通过的供油通道,并使配置于所述供油通道的出口侧的所述回转涡旋盘回转;背压室,配置在所述回转涡旋盘的所述 旋转轴 侧,并从所述供油通道流出的润滑油流入;排油通道,使流入所述背压室中的所述润滑油通过;及流量调整机构,变更流过所述排油通道的所述润滑油的流量。,下面是涡旋压缩机空调装置专利的具体信息内容。

1.一种涡旋压缩机,其包括:
壳体;内部被分隔为第一室和第二室;
涡旋压缩机构,固定涡旋盘及回转涡旋盘配置于所述第一室,并压缩所述固定涡旋盘与所述回转涡旋盘之间的制冷剂而使其流入所述第二室;
转轴,其为棒状部件,具有沿所述棒状部件的长边方向延伸而使润滑油通过的供油通道,并使配置于所述供油通道的出口侧的所述回转涡旋盘回转;
背压室,配置在所述回转涡旋盘的所述旋转轴侧,并从所述供油通道流出的润滑油流入;
排油通道,使流入所述背压室中的所述润滑油通过;及
流量调整机构,变更流过所述排油通道的所述润滑油的流量。
2.根据权利要求1所述的涡旋压缩机,其中,
所述流量调整机构根据所述回转涡旋盘的转速来变更流过所述排油通道的所述润滑油的流量。
3.根据权利要求1或2所述的涡旋压缩机,其中,
在所述回转涡旋盘的转速高时,与所述回转涡旋盘的转速低时相比,所述流量调整机构使流过所述排油通道的所述润滑油的流量更大。
4.根据权利要求3所述的涡旋压缩机,其中,
在所述回转涡旋盘的转速大于阈值的情况下,与阈值以下的情况相比,所述流量调整机构使流过所述排油通道的润滑油的流量更大,
所述阈值相当于所述涡旋压缩机以1/2的额定运行功率运行的情况的转速以上、且相当于所述涡旋压缩机以额定运行功率运行的情况的转速以下。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的涡旋压缩机,其中,
所述流量调整机构根据所述制冷剂的压及所述润滑油的温度中的至少一个来变更流过所述排油通道的所述润滑油的流量。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的涡旋压缩机,其中,
所述排油通道的通道截面积大于所述供油通道的通道截面积。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的涡旋压缩机,其具有使所述背压室的所述润滑油绕过所述流量调整机构进行流动的旁通通道,所述旁通通道的通道截面积小于所述供油通道的通道截面积。
8.根据权利要求6或7所述的涡旋压缩机,其具有使所述背压室的所述润滑油绕过所述流量调整机构进行流动的旁通通道,
所述旁通通道具有具备比所述旁通通道的通道截面积小的通道截面积的通道的部件。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的涡旋压缩机,其具有经由所述供油通道向所述背压室供给所述润滑油的容积式供油
10.根据权利要求1至9中任一项所述的涡旋压缩机,其中,
在所述回转涡旋盘回转期间,所述流量调整机构使流过所述排油通道的所述润滑油的流量大于0。
11.一种空调装置,其包括:
冷凝器,使制冷剂冷凝;
蒸发器,使通过所述冷凝器被冷凝的所述制冷剂蒸发;及
根据权利要求1至10中任一项所述的涡旋压缩机,压缩由所述蒸发器蒸发的所述制冷剂。
[2017年2月28日(28.02.2017)国际事务局受理]
1.(补正后)一种涡旋压缩机,其包括:
壳体;内部被分隔为第一室和第二室;
涡旋压缩机构,固定涡旋盘及回转涡旋盘配置于所述第一室,并压缩所述固定涡旋盘与所述回转涡旋盘之间的制冷剂而使其流入所述第二室;
旋转轴,其为棒状部件,具有沿所述棒状部件的长边方向延伸而使润滑油通过的供油通道,并使配置于所述供油通道的出口侧的所述回转涡旋盘回转;
背压室,配置在所述回转涡旋盘的所述旋转轴侧,并从所述供油通道流出的润滑油流入;
排油通道,使流入到所述背压室中的所述润滑油通过,并向所述第一室排出;
流量调整机构,变更流过所述排油通道的所述润滑油的流量;及
供油泵,设置于所述供油通道,并向所述背压室供给储存在所述第一室中的所述润滑油。
2.根据权利要求1所述的涡旋压缩机,其中,
所述流量调整机构根据所述回转涡旋盘的回转速度来变更流过所述排油通道的所述润滑油的流量。
3.根据权利要求1或2所述的涡旋压缩机,其中,
在所述回转涡旋盘的回转速度高时,与所述回转涡旋盘的回转速度低时相比,所述流量调整机构使流过所述排油通道的所述润滑油的流量更大。
4.根据权利要求3所述的涡旋压缩机,其中,
在所述回转涡旋盘的回转速度大于阈值的情况下,与阈值以下的情况相比,所述流量调整机构使流过所述排油通道的润滑油的流量更大,
所述阈值相当于所述涡旋压缩机以1/2的额定运行功率运行的情况的回转速度以上、且相当于所述涡旋压缩机以额定运行功率运行的情况的回转速度以下。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的涡旋压缩机,其中,
所述流量调整机构根据所述制冷剂的压力及所述润滑油的温度中的至少一个来变更流过所述排油通道的所述润滑油的流量。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的涡旋压缩机,其中,
所述排油通道的通道截面积大于所述供油通道的通道截面积。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的涡旋压缩机,其具有使所述背压室的所述润滑油绕过所述流量调整机构进行流动的旁通通道,所述旁通通道的通道截面积小于所述供油通道的通道截面积。
8.根据权利要求6或7所述的涡旋压缩机,其具有使所述背压室的所述润滑油绕过所述流量调整机构进行流动的旁通通道,
所述旁通通道具有具备比所述旁通通道的通道截面积小的通道截面积的通道的部件。
9.(补正后)根据权利要求1至8中任一项所述的涡旋压缩机,其中,
所述供油泵为容积式。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的涡旋压缩机,其中,
在所述回转涡旋盘回转期间,所述流量调整机构使流过所述排油通道的所述润滑油的流量大于0。
11.一种空调装置,其包括:
冷凝器,使制冷剂冷凝;
蒸发器,使通过所述冷凝器被冷凝的所述制冷剂蒸发;及
根据权利要求1至10中任一项所述的涡旋压缩机,压缩由所述蒸发器蒸发的所述制冷剂。

说明书全文

涡旋压缩机空调装置

技术领域

[0001] 本发明涉及一种压缩流体涡旋压缩机及空调装置。

背景技术

[0002] 作为空调装置的压缩机,例如有涡旋压缩机(专利文献1)。
[0003] 以往技术文献
[0004] 专利文献
[0005] 专利文献1:国际公开第2012-147145号

发明内容

[0006] 发明要解决的技术课题
[0007] 涡旋压缩机具有固定涡旋盘和回转涡旋盘,回转涡旋盘通过一边与固定涡旋盘嵌合一边回转而压缩流体。有收纳有固定涡旋盘及回转涡旋盘的壳体内的压比吐出压力低的涡旋压缩机,这种涡旋压缩机通过流体的压缩而作用于回转涡旋盘的远离固定涡旋盘的方向的力。为了支承该力而设置有推力轴承,但是在推力轴承上会产生回转涡旋盘回转时的摩擦损失,涡旋压缩机的效率有可能因该摩擦损失而降低。
[0008] 本发明的目的在于抑制涡旋压缩机的效率降低。
[0009] 用于解决技术课题的手段
[0010] 本发明为一种涡旋压缩机,其包括:壳体;分隔部件,将所述壳体的内部分隔为第一室和第二室;涡旋压缩机构,固定涡旋盘及回转涡旋盘配置于所述第一室,并压缩所述固定涡旋盘与所述回转涡旋盘之间的制冷剂而使其流入所述第二室;旋转轴,其为棒状部件,具有沿所述棒状部件的长边方向延伸而使润滑油通过的供油通道,并使配置于所述供油通道的出口侧的所述回转涡旋盘回转;背压室,配置在所述回转涡旋盘的所述旋转轴侧,并从所述供油通道流出的润滑油流入;排油通道,使流入所述背压室中的所述润滑油通过;及流量调整机构,变更流过所述排油通道的所述润滑油的流量。
[0011] 本发明的涡旋压缩机变更从背压室内通过排油通道而流出的润滑油的流量,由此使背压室内的压力上升,使从回转涡旋盘向固定涡旋盘的力产生于回转涡旋盘的背面。通过该力,作用于回转涡旋盘的远离固定涡旋盘的方向的力的一部分被抵消,因此推力轴承上的回转涡旋盘回转时的摩擦损失减少。其结果,能够抑制涡旋压缩机的效率降低。
[0012] 所述流量调整机构可以根据所述回转涡旋盘的转速来变更流过所述排油通道的所述润滑油的流量。由此,能够对应于转速而调整从回转涡旋盘向固定涡旋盘的力。
[0013] 在所述回转涡旋盘的转速高时,与所述回转涡旋盘的转速低时相比,所述流量调整机构可以使流过所述排油通道的所述润滑油的流量更大。涡旋压缩机具备向背压室供给润滑油的供油,但若减少从背压室内通过排油通道流出的润滑油的流量,则驱动供油泵的能量增加。回转涡旋盘的转速变高时,通过增大流过排油通道的润滑油的流量,可以抑制用于驱动供油泵的能量的增加。
[0014] 在所述回转涡旋盘的转速大于阈值的情况下,与阈值以下的情况相比,所述流量调整机构使流过所述排油通道的润滑油的流量更大,所述阈值可以是相当于所述涡旋压缩机以1/2的额定运行功率运行的情况的转速以上、且相当于所述涡旋压缩机以额定运行功率运行的情况的转速以下。由此能更有效地抑制涡旋压缩机的效率降低。
[0015] 所述流量调整机构也可以根据所述制冷剂的压力及所述润滑油的温度中的至少一个来变更流过所述排油通道的所述润滑油的流量。由此,能够考虑当减小从固定涡旋盘向回转涡旋盘的力时使用涡旋压缩机的环境的变化,因此能够调整对应于环境的变化而作用于回转涡旋盘的远离固定涡旋盘的方向的力。
[0016] 所述排油通道的通道截面积可以大于所述供油通道的通道截面积。根据这种结构,能够使排油通道的压力损失比供油通道的压力损失更小,因此通过所述流量调整机构能够使背压室内的压力上升。
[0017] 可以具有使所述背压室的所述润滑油绕过所述流量调整机构进行流动的旁通通道,所述旁通通道的通道截面积可以小于所述供油通道的通道截面积。根据该结构能够调整排油通道被关闭时的背压室内的压力。
[0018] 可以具有使所述背压室的所述润滑油绕过所述流量调整机构进行流动的旁通通道,所述旁通通道具有具备比所述旁通通道的通道截面积小的通道截面积的通道的部件。根据该结构能够调整排油通道被关闭时的背压室内的压力。
[0019] 可以具有经由所述供油通道向所述背压室供给所述润滑油的容积式供油泵。通过使用容积式泵,在对排油流路进行节流的情况下,也比较容易使背压室内的润滑油升压。
[0020] 在所述回转涡旋盘回转期间,所述流量调整机构可以使流过所述排油通道的所述润滑油的流量大于0。在涡旋压缩机的运行中能够将润滑油供给到滑动衬套及推力轴承等滑动部,因此能够对滑动部进行润滑。
[0021] 本发明为一种空调装置,其包括:冷凝器,使制冷剂冷凝;蒸发器,使通过所述冷凝器被冷凝的所述制冷剂蒸发;及涡旋压缩机,压缩由所述蒸发器蒸发的所述制冷剂。本发明的空调装置因具有本发明的涡旋压缩机而能够抑制效率降低。
[0022] 发明效果
[0023] 本发明发挥能够抑制涡旋压缩机的效率降低的效果。附图说明
[0024] 图1是实施方式1所涉及的涡旋压缩机的整体剖面图。
[0025] 图2是表示实施方式1所涉及的涡旋压缩机具有的开度与回转涡旋盘的转速的关系的图。
[0026] 图3是实施方式2所涉及的涡旋压缩机的局部剖面图。
[0027] 图4是表示涡旋压缩机的效率与使背压室内压力上升大小的关系的图。
[0028] 图5是实施方式2的第1变形例所涉及的涡旋压缩机的局部剖面图。
[0029] 图6是实施方式2的第2变形例所涉及的涡旋压缩机的局部剖面图。
[0030] 图7是实施方式2的第3变形例所涉及的涡旋压缩机的局部剖面图。
[0031] 图8是实施方式2的第4变形例所涉及的涡旋压缩机的局部剖面图。
[0032] 图9是表示实施方式3所涉及的空调装置的一例的图。

具体实施方式

[0033] 以下,根据附图对用于实施发明的方式(以下,适当地称作实施方式)进行详细说明。发明并不限定于实施方式。
[0034] 实施方式1.
[0035] 图1是实施方式1所涉及的涡旋压缩机1的整体剖面图。图1示出压缩所吸入的流体(本实施方式中为制冷剂)并吐出的涡旋压缩机1。并且,涡旋压缩机1例如在空调机及制冷机中设置于使作为流体的制冷剂循环的制冷剂流路。
[0036] 如图1所示,涡旋压缩机1在壳体3的内部具备作为涡旋压缩机1的驱动装置的达5和由马达5驱动的涡旋压缩机构7。
[0037] 壳体3具备上下延伸的筒状壳体主体3a、将壳体主体3a的下端进行封闭的底部3b、将壳体主体3a的上端进行封闭的盖部3c。壳体3成为整体密闭的压力容器。壳体主体3a在侧部设置有使制冷剂导入壳体3内的吸入管9。
[0038] 盖部3c在上部设置有使通过涡旋压缩机构7而被压缩的制冷剂排出的吐出管11。壳体3在壳体主体3a与盖部3c之间设置有排出盖13,壳体3的内部被分隔成比作为分隔部件的排出盖13更靠下侧的第一室即低压室3A及比排出盖13更靠上侧的第二室即高压室3B。壳体3在不具有排出盖13的情况下,有时固定涡旋盘33及上部轴承21也作为分隔部件发挥功能。排出盖13具有将低压室3A和高压室3B进行连通的开孔13a。排出盖13上具有开闭开孔
13a的吐出簧片阀13b。壳体3内的底部成为润滑油被积存的储油室。
[0039] 马达5具备定子15和转子17。定子15在壳体主体3a的上下方向的大致中央被固定于内壁面上。转子17设置成相对于定子15可以旋转。旋转轴19相对于转子17沿长边方向上下配置。马达5通过从壳体3的外部被供电而使转子17旋转,旋转轴19与转子17一同进行旋转。
[0040] 旋转轴19是使涡旋压缩机构7的回转涡旋盘35回转的棒状部件。旋转轴19设置成端部向转子17的上方及下方突出,并相对于壳体主体3a,上端部通过上部轴承21、且下端部通过下部轴承23基于向上下方向延伸的轴心CE可旋转地被支承。轴心CE是作为棒状部件的旋转轴19的长边方向。
[0041] 旋转轴19在其上端形成有沿相对于轴心CE偏移的偏心LE朝上方突出的偏心销25。具有该偏心销25的旋转轴19的上端与涡旋压缩机构7连接。关于该偏心销25的详细结构将进行后述。旋转轴19及偏心销25在其内部具有沿上下即旋转轴19的长边方向延伸的供油通道27。在本实施方式中,供油通道27从旋转轴19的一端向另一端贯穿。供油通道27及旋转轴
19设置成其下端到达储油室,在旋转轴19的下端设置有供油泵29。供油泵29通过旋转轴19而被驱动。供油泵29伴随旋转轴19的旋转,将积存在储油室中的润滑油送入旋转轴19的供油通道27。供油通道27使通过供油泵29被送入的润滑油通过,并使其从在涡旋压缩机构7侧的端部设置的出口27H流出。
[0042] 在本实施方式中,供油泵29伴随旋转轴19的转速即马达5的转速增加,所吐出的润滑油的流量增加。供油泵29例如是容积式泵及离心式泵,但并不限定于这些。通过将供油泵29设为容积式泵,在将排油通道21c进行节流的情况下,也因能够比较容易地使背压室50内的润滑油升压而优选。
[0043] 上部轴承21使旋转轴19的上端部贯穿而将旋转轴19可旋转地支承。上部轴承21在其上表面,以包围所贯穿的旋转轴19的上端部的方式形成有凹部21a。凹部21a容纳后述滑动衬套37,并且储存由供油泵29经由供油通道27送入的润滑油。
[0044] 上部轴承21在外周的局部形成有缺口21b,以便与壳体3的壳体主体3a的内壁面具有间隙,并形成有将缺口21b和凹部21a进行连通的排油通道21c。在上部轴承21的缺口21b的下方设置有盖板31。盖板31沿上下方向延伸设置。盖板31以包围缺口21b的周围的方式使两侧端朝向壳体主体3a的内壁面弯曲形成,且下端以逐渐靠近壳体主体3a的内壁面的方式折弯形成。排油通道21c使在凹部21a中储存过剩的润滑油流向回收通道51。流过回收通道51的润滑油返回到壳体3内的底部的储油室。
[0045] 涡旋压缩机构7在壳体3的内部配置在比排出盖13更靠下侧的低压室3A即上部轴承21的上方,具备固定涡旋盘33、回转涡旋盘35及滑动衬套37。
[0046] 固定涡旋盘33在固定于壳体3的内部的固定侧端板33a的内表面(图1中的下方)形成有涡旋状固定侧涡旋齿(wrap)33b。固定侧端板33a在其中央部形成有吐出孔33c。
[0047] 回转涡旋盘35在固定涡旋盘33中的固定侧端板33a的内表面面对的可动侧端板35a的内表面(图1中的上方)形成有涡旋状可动侧涡旋齿35b。而且回转涡旋盘35的可动侧涡旋齿35b和固定涡旋盘33的固定侧涡旋齿33b彼此错开相位啮合,由此形成有由固定侧端板33a及可动侧端板35a和固定侧涡旋齿33b及可动侧涡旋齿35b划分的压缩室。
[0048] 回转涡旋盘35在可动侧端板35a的外表面(图1中的下方)形成有因与旋转轴19的偏心销25连接而传递偏心销25的偏心旋转的圆筒形状的凸台35c。凸台35c配置在旋转轴19所具有的供油通道27的出口27H侧。在本实施方式中,供油通道27的出口27H与回转涡旋盘35的可动侧端板35a对置。回转涡旋盘35通过配置在可动侧端板35a的外表面与上部轴承21之间的十字滑联轴器等自转阻止机构39,并根据偏心销25的偏心旋转而被阻止自转且公转回转。
[0049] 滑动衬套37容纳于上述上部轴承21的凹部21a,并介于旋转轴19的偏心销25与回转涡旋盘35的凸台35c之间,将偏心销25的旋转移动传递到回转涡旋盘35。以下,将容纳滑动衬套37的凹部21a适当地也称作衬套室21a。滑动衬套37设置成在偏心销25的径向上可以滑移,以维持回转涡旋盘35的可动侧涡旋齿35b与固定涡旋盘33的固定侧涡旋齿33b的啮合。
[0050] 在本实施方式中,将由回转涡旋盘35的背面35ab即可动侧端板35a的与上部轴承21对置的面、衬套室21a及上部轴承21形成的空间称作背压室50。背压室50配置在回转涡旋盘35与在回转涡旋盘35侧将旋转轴19可旋转地支承的上部轴承21之间。通过了供油通道27的润滑油从旋转轴19所具有的供油通道27的出口27H流入形成背压室50的衬套室21a内。即从供油通道27流出的润滑油流入背压室50中。前述排油通道21c使流入背压室50中的润滑油通过并从背压室50排出。
[0051] 该涡旋压缩机构7中,经由吸入管9被导入到壳体3内的低压室3A的低压制冷剂因回转涡旋盘35公转回转而被吸入到固定涡旋盘33与回转涡旋盘35之间的压缩室内且被压缩。被压缩的高压制冷剂从固定涡旋盘33的吐出孔33c向固定侧端板33a的外表面侧吐出,通过自身的压力而开启排出盖13的吐出簧片阀13b,从开孔13a流入高压室3B,并经由吐出管11向壳体3的外部排出。
[0052] 涡旋压缩机1在运行中,低压室3A的压力与作为涡旋压缩机构7吸入制冷剂的压力的吸入压力相等,因此涡旋压缩机构7的回转涡旋盘35通过压缩中的制冷剂而受到远离固定涡旋盘33的方向的力。以下,将该力适当地称作推力。该力通过设置在上部轴承21的上表面的推力轴承40而被支承。由于推力作用于推力轴承40,因此因回转涡旋盘35回转时的回转涡旋盘35的背面35ab与推力轴承40的摩擦而产生损失。以下,将基于该摩擦的损失适当地称作推力损失。
[0053] 涡旋压缩机1在运行中,使通过旋转轴19的供油通道27的润滑油流入背压室50,并且限制通过排油通道21c并从背压室50流出的润滑油的流量即通过排油通道21c的润滑油的流量。由此,背压室50内的润滑油的压力变得比涡旋压缩机构7的吸入压力即低压室3A内的压力大,因此作用于涡旋压缩机构7的推力通过背压室50内的润滑油而减小。其结果,在涡旋压缩机构7配置于低压室3A内涡旋压缩机1中推力损失减小。
[0054] 供给到背压室50的润滑油通过排油通道21c之后,通过回收通道51并返回到封闭壳体主体3a的下端的底部3b内的油槽3bt。油槽3bt的润滑油被吸入到供油泵29并通过供油通道27之后,从出口27H向背压室50内流入。回收通道51是将排油通道21c和壳体主体3a的供油泵29侧进行连接的通道。在本实施方式中,回收通道51配置在壳体3的外侧,但也可以配置在壳体3的内部。
[0055] 油槽3bt配置在有重力作用的一侧。在本实施方式中,涡旋压缩机1的下方是油槽3bt侧即底部3b侧,上方是盖部3c侧。以下实施方式中也相同。
[0056] 在本实施方式中,回收通道51中设置有流量调整机构。流量调整机构是变更流过排油通道21c的润滑油的流量的机构,在本实施方式中是阀52。在本实施方式中,阀52具有变更润滑油所通过的部分的面积的机构。在本实施方式中,作为阀52的例子,可以举出开闭阀或流量调整阀。阀52通过控制装置53而控制开闭及开度。因此,阀52例如使用电磁阀。控制装置53是例如具有处理器及存储器的计算机。控制装置53可以是涡旋压缩机1所搭载的空调装置的控制装置,也可以是用于控制阀52的动作的专用装置。
[0057] 阀52进行开闭或开度被调整,由此流过回收通道51的润滑油的流量发生变化,因此在与流过回收通道51的润滑油的流动方向上的上游侧连接的排油通道21c中流过的润滑油的流量变更。在本实施方式中,阀52设置于回收通道51,但也可以设置于排油通道21c。在本实施方式中,阀52只要设置在从排油通道21c的入口至供油泵29的入口之间即可。并且,阀52只要设置在从排油通道21c的入口至回收通道51的出口之间即可。
[0058] 若阀52关闭或阀52的开度变成小于当前状态,则流过排油通道21c的润滑油的流量变成小于现状。则背压室50内的润滑油增加而充满背压室50内。则背压室50内的压力上升,因此通过来自背压室50的压力,回转涡旋盘35受到远离上部轴承21的方向的力即从回转涡旋盘35朝向固定涡旋盘33的力。以下,将该力适当地称作反推力。反推力作用于与推力相反的方向上,因此使推力减少。即若流过排油通道21c的润滑油的流量变成小于现状,则推力减少,因此推力损失减少。其结果,可以抑制涡旋压缩机1的效率降低。
[0059] 通过减小流过排油通道21c的润滑油的流量,若背压室50内被润滑油充满,则剩余部分流出到上部轴承21与回转涡旋盘35之间。该润滑油与制冷剂一同流入压缩室内,在涡旋压缩机构7的内部形成油膜,提高密封性能,因此能够抑制涡旋压缩机1的效率降低。即从背压室50流出到上部轴承21与回转涡旋盘35之间的润滑油提高涡旋压缩机构7的对制冷剂的密封性能。因此若阀52关闭或阀52的开度变成小于现状,则有如下优点:不仅减少推力损失,而且还提高对涡旋压缩机构7的密封制冷剂的性能。其结果,可进一步抑制涡旋压缩机1的效率降低。
[0060] 涡旋压缩机1通过变更流过排油通道21c的润滑油的流量即从背压室50流出的润滑油的流量而产生反推力并减少推力,由此减少推力损失。反推力随着流过排油通道21c的润滑油的流量变小而增大。在本实施方式中,通过将流过排油通道21c的润滑油的流量设为0即完全关闭阀52而产生反推力,但产生反推力,流过排油通道21c的润滑油的流量也可以不是0。例如在本实施方式中,在回转涡旋盘35回转期间,阀52也可以将流过排油通道21c的润滑油的流量设为大于0。由于能够将润滑油可靠地供给到轴承等滑动部,因此能够可靠地将滑动部进行润滑。
[0061] 在本实施方式中,排油通道21c的通道截面积不受限定,但是设为旋转轴19所具有的供油通道27的通道截面积以上。由此能够使排油通道21c的压力损失小于供油通道27的压力损失,因此通过阀52能够使背压室50内的压力可靠地上升。并且,当阀52全开时,能够可靠地从排油通道21c排出背压室50内的润滑油。
[0062] 在本实施方式中,阀52根据回转涡旋盘35的转速,即马达5的转速,变更流过排油通道21c的润滑油的流量。例如在回转涡旋盘35的转速大于阈值的情况下,与阈值以下的情况相比,阀52使流过排油通道21c的润滑油的流量更大。即在回转涡旋盘35的转速为阈值以下的情况下,与大于阈值的情况相比,阀52使流过排油通道21c的润滑油的流量更小。在本实施方式中,流过排油通道21c的润滑油的流量设为0。由此,在回转涡旋盘35的转速大于阈值的情况下,流过排油通道21c的润滑油的流量增大,因此可以抑制供油泵29的驱动动力的增加。并且,能够防止因流出到回转涡旋盘35的润滑油的流量过度增加而冒油。其结果,可以抑制涡旋压缩机1的效率降低。并且,从背压室50内流出到上部轴承21与回转涡旋盘35之间的润滑油的量,因此也可以抑制制冷剂中所包含的润滑油的量。转速的阈值能够设为回转涡旋盘35的最大转速的1/2,但并不限定于此,也可以是1/3或1/4。并且,阈值可以是涡旋压缩机1最频繁地使用的转速。转速的阈值优选为相当于涡旋压缩机1以1/2的额定运行功率运行的情况的回转転速以上、且相当于涡旋压缩机1以额定运行功率运行的情况的转速以下。若阈值设定于该范围内,则有效地抑制涡旋压缩机1的效率降低。
[0063] 回转涡旋盘35的转速相对低的情况下,涡旋压缩机构7的密封性能降低。回转涡旋盘35的转速为阈值以下的情况下,通过减小流过排油通道21c的润滑油的流量而增加从背压室50内流出到上部轴承21与回转涡旋盘35之间的润滑油的量,因此涡旋压缩机构7的密封性能得到提高。其结果,可以抑制涡旋压缩机构7的效率的降低。
[0064] 涡旋压缩机1例如可使用于空调装置。通常,空调装置在比额定运行更低输出的条件下运行的期间比额定运行期间长,因此抑制这种条件下的效率降低会关系到全年效率降低的抑制。在比额定运行更低输出的条件下,涡旋压缩机1的回转涡旋盘35的转速比额定运行时更低。回转涡旋盘35的转速为阈值以下的情况下,因阀52关闭而减小流过排油通道21c的润滑油的流量,因此能够抑制涡旋压缩机1的效率降低。其结果,涡旋压缩机1在比额定运行更低输出的条件下运行的期间,抑制空调装置的效率降低,能够实现全年效率降低的抑制。
[0065] 如此在回转涡旋盘35的转速低时,与回转涡旋盘35的转速高时相比,阀52使流过排油通道21c的润滑油的流量更小,因此能够抑制涡旋压缩机1的效率降低。
[0066] 图2是表示实施方式1所涉及的涡旋压缩机1所具有的阀52的开度与回转涡旋盘35的转速的关系的图。如图2所示,阀52伴随回转涡旋盘35的转速增加而变更开度,在本实施方式中开度可以增加。即流过排油通道21c的润滑油的流量随着回转涡旋盘35的转速增加而可以增加。图2所示例中,阀52的开度在转速为N1至N2的范围内增加。由此,涡旋压缩机1的全部运行区域能够将流过排油通道21c的润滑油的流量调整为最佳,因此能够进一步抑制涡旋压缩机1的效率降低。
[0067] 除了根据回转涡旋盘35的转速以外,也可以根据制冷剂的压力及润滑油的温度中的至少1个来变更流过排油通道21c的润滑油的流量。作为制冷剂的压力,能够使用涡旋压缩机1吐出的制冷剂的吐出压力与所吸入的制冷剂的吸入压力的压力差。若回转涡旋盘35的转速增大,则制冷剂的压力差增加。因此,例如伴随制冷剂的压力差增大,而能够增大阀52的开度即能够增加流过排油通道21c的润滑油的流量。
[0068] 润滑油若温度变高,则粘度降低,因此变得容易流过排油通道21c。例如伴随润滑油的温度变高而减小阀52的开度即减少流过排油通道21c的润滑油的流量。由此,在润滑油的粘度降低,供油泵29的流量减少的情况下,也能够更可靠地减小推力。润滑油的温度为例如油槽3bt内的润滑油的温度。
[0069] 在本实施方式中,关于涡旋压缩机1,阀52能够根据回转涡旋盘35的转速、制冷剂的压力及润滑油的温度中的至少1个来变更流过排油通道21c的润滑油的流量。在本实施方式中,根据回转涡旋盘35的转速来变更流过排油通道21c的润滑油的流量,而且优选根据制冷剂的压力及润滑油的温度中的至少1个来变更流过排油通道21c的润滑油的流量。
[0070] 在本实施方式中,排油通道21c为1个,但是排油通道21c的数量并不限定于此。涡旋压缩机1具有多个排油通道21c的情况下,在各自的排油通道21c中设置阀52,并可以根据涡旋压缩机1的运行条件及环境条件中的至少一个进行阀52的开闭或开度的调整。如此也能够在涡旋压缩机1的全部运行区域减小推力,或者能够考虑在减小推力过程中使用涡旋压缩机1的环境的变化,因此能够进一步抑制涡旋压缩机1的效率降低。
[0071] 在本实施方式中,流过排油通道21c内的润滑油的流量可以根据背压室50内的润滑油的压力而被调整。例如可以将阀52的开度变更为使背压室50内的润滑油的压力成为预先规定的值。由此,涡旋压缩机1在运行状态发生变化的情况下,也产生一定大小的反推力而能够减少推力损失。背压室50内的压力能够使用例如由设置在排油通道21c上的压力传感器所检测到的值。
[0072] 在本实施方式中,回收通道51配置在壳体3的外侧。根据这种结构,阀52容易设置于回收通道51。并且,还提高阀52的配置的自由度,因此优选。回收通道51及阀52可以配置在壳体3的内部。
[0073] 以上,在实施方式1中,限制从配置在回转涡旋盘35的可动侧端板35a的背面即形成有可动侧涡旋齿35b的一面的背面侧的背压室50内通过排油通道21c流出的润滑油的流量,由此使背压室50内的压力上升,使反推力产生。实施方式1中,推力的一部分因所产生的反推力而被抵消,因此推力损失减少,可以抑制涡旋压缩机1的效率降低。在以下实施方式中也能够适当地应用实施方式1中所公开的结构。
[0074] 实施方式2.
[0075] 图3是实施方式2所涉及的涡旋压缩机1a的局部剖面图。涡旋压缩机1a具有使背压室50的润滑油绕过作为流量调整机构的阀52进行流动的旁通通道21d。在本实施方式中,旁通通道21d是从排油通道21c分支的通道,使从排油通道21c流出的润滑油绕过阀52流动。其它结构与实施方式1的涡旋压缩机1相同。
[0076] 涡旋压缩机1a在上部轴承21上设置有排油通道21c及旁通通道21d。旁通通道21d设置在壳体3的内部。旁通通道21d未设置有作为流量调整机构的阀52。设置有阀52的回收通道51与实施方式1相同地配置于壳体3的外部。回收通道51贯穿壳体3而与排油通道21c连接。旁通通道21d的剖面形状不受限定,例如可以是圆形、椭圆形及多边形中的任一种。以下也相同。
[0077] 流过排油通道21c内的润滑油的一部分分流到旁通通道21d之后,向壳体3的壳体主体3a的内侧流出。从旁通通道21d流出的润滑油在通过盖板31与壳体主体3a的内侧之间的通道54之后,流入图1所示的油槽3bt内。如前述,通过了回收通道51及阀52的润滑油在流入壳体主体3a的内侧之后,流入图1所示的油槽3bt内。
[0078] 旁通通道21d的通道截面积比旋转轴19具有的供油通道27的通道截面积及排油通道21c的通道截面积小。通过在排油通道21c设置旁通通道21d,当关闭阀52时排油通道21c内的润滑油通过旁通通道21d而流动,因此与不具有旁通通道21d的情况相比,能够降低背压室50内的压力。
[0079] 图4是表示使涡旋压缩机1a的效率η与背压室50内的压力上升的大小ΔP的关系的图。通过变更旁通通道21d的通道截面积,能够调整关闭阀52时的背压室50内的压力。作为一例,如图4所示,旁通通道21d的通道截面积被调整,以使通过供油泵29供给到背压室50内的润滑油使背压室50内的压力上升的大小ΔP从0.02MPa成为0.5MPa、或者从0.05MPa成为0.3MPa。通过调整旁通通道21d的通道截面积并调整背压室50的压力,能够使涡旋压缩机1a的效率η最大化。
[0080] 在本实施方式中,旁通通道21d从马达5侧向排油通道21c贯穿上部轴承21,可以是节流孔或毛细管。
[0081] 第1变形例.
[0082] 图5是实施方式2的第1变形例所涉及的涡旋压缩机1b的局部剖面图。涡旋压缩机1b的结构与实施方式2所涉及的涡旋压缩机1a相同,但旁通通道21e具有第1旁通通道21el及第2旁通通道21e2这一点不同。其他结构与实施方式2所涉及的涡旋压缩机1a相同。
[0083] 第1旁通通道21el从排油通道21c沿与旋转轴19的轴心CE平行的方向延伸。第2旁通通道21e2朝向旋转轴19的径向外侧在上部轴承21的内部延伸,并在上部轴承21的表面开口。第1旁通通道21e1与第2旁通通道21e2连接。根据这种结构,流过排油通道21c内的润滑油的一部分分流到旁通通道21e,并向壳体3的壳体主体3a的内侧流出。之后的润滑油的流动与实施方式2所涉及的涡旋压缩机1a相同。
[0084] 第2变形例.
[0085] 图6是实施方式2的第2变形例所涉及的涡旋压缩机1c的局部剖面图。涡旋压缩机1c的结构与实施方式2所涉及的涡旋压缩机1a相同,但旁通通道21f设置在连接上部轴承21和壳体3的壳体主体3a的外部的管55中这一点不同。其它结构与实施方式2所涉及的涡旋压缩机1a相同。
[0086] 涡旋压缩机1c在回收通道51与排油通道21c之间配置有管55。管55连接回收通道51与排油通道21c。旁通通道21f是贯穿管55的侧部55S的孔。根据这种结构,流过排油通道
21c内的润滑油的一部分分流到旁通通道21f,并向壳体3的壳体主体3a的内侧流出。之后的润滑油的流动与实施方式2所涉及的涡旋压缩机1a相同。涡旋压缩机1c的旁通通道21f能够通过仅对管55的侧部55S进行穿孔而形成,因此容易制造。
[0087] 第3变形例.
[0088] 图7是实施方式2的第3变形例所涉及的涡旋压缩机1d的局部剖面图。涡旋压缩机1d的结构与实施方式2所涉及的涡旋压缩机1a相同,但在旁通通道21g上安装有具备贯穿孔
56H的部件56。第3变形例的旁通通道21g从背压室50贯穿至上部轴承21的径向外侧的表面。
在本变形例中,旁通通道21g在上部轴承21的外周的局部形成的缺口21b的部分开口。
[0089] 部件56为棒状部件,例如是螺栓。部件56拧入到在与旁通通道21g的背压室50的相反侧形成的内螺纹中而被安装于旁通通道21g。部件56所具备的贯穿孔56H沿部件56的长边方向贯穿部件56。贯穿孔56H的剖面形状为圆形,但并不限定于此,也可以是椭圆形及多边形。贯穿孔56H使通过旁通通道21g的润滑油流过。由此,贯穿孔56H是使液体流过的通道,本变形例中是使润滑油流过的通道。部件56具有使润滑油流过的通道。
[0090] 从旁通通道21g流出的润滑油通过部件56的贯穿孔56H并从上部轴承21的缺口21b部分,不通过阀52而流向壳体3的壳体主体3a内。由此从旁通通道21g流出的润滑油绕过阀52而流向壳体3的壳体主体3a内。
[0091] 贯穿孔56H的通道截面积比旁通通道21g的通道截面积小。因此,贯穿孔56H的压力损失变得比旁通通道21g的压力损失大,因此仅与旁通通道21g相比,能够增大关闭阀52时的背压室50内的压力。通过更换贯穿孔56H的通道截面积不同的部件56而能够变更关闭阀52时的背压室50内的压力,因此能够容易调整反推力。
[0092] 实施方式2、第1变形例及第2变形例的旁通通道21d、21e、21f从排油通道21c分支,但本变形例的排油通道21c和旁通通道21g设置于上部轴承21的周向上不同的位置。如此,旁通通道21g只要能够使背压室50内的润滑油绕过阀52流动,则可以不从排油通道21c分支。在上部轴承21的周向上,若排油通道21c和旁通通道21g的位置不同,则回收通道51及阀52的配置的自由度得到提高。
[0093] 第4变形例.
[0094] 图8是实施方式2的第4变形例所涉及的涡旋压缩机1e的局部剖面图。涡旋压缩机1e的结构与第3变形例所涉及的涡旋压缩机1d相同,但从排油通道21c分支的旁通通道21h上安装有具备槽57S的部件57这一点不同。第3变形例的旁通通道21h从背压室50贯穿至上部轴承21的径向外侧的表面。在本变形例中,旁通通道21h在上部轴承21的外周的局部所形成的缺口21b部分开口。
[0095] 部件57为棒状部件,其在侧面具备槽57S。槽57S在部件57的表面形成为螺旋状。部件57从缺口21b侧的旁通通道21h的开口部插入于旁通通道21h。部件57所具备的槽57S从部件57的第1端部至第2端部呈螺旋状延伸。槽57S的数量不受限定。所通过的润滑油流过槽57S与旁通通道21h之间,并从缺口21b侧的旁通通道21h的开口部流出。如此,槽57S为使液体流过的通道,在本变形例中为使润滑油流过的通道。部件57具有使润滑油流过的通道。
[0096] 从旁通通道21h流出的润滑油通过部件57的槽57S并从上部轴承21的缺口21b部分,不通过阀52而流向壳体3的壳体主体3a内。如此,从旁通通道21h流出的润滑油绕过阀52而流向壳体3的壳体主体3a内。
[0097] 槽57S的通道截面积比旁通通道21h的通道截面积小。因此槽57S的压力损失变得比旁通通道21h的压力损失大,因此仅与旁通通道21h相比能够增大关闭阀52时的背压室50内的压力。通过更换槽57S的通道截面积不同的部件57,或者调整部件57对旁通通道21h的插入深度,能够变更关闭阀52时的背压室50内的压力,因此容易调整反推力。
[0098] 以上,实施方式2及其变形例除了实施方式1的排油通道21c以外,还具有使背压室50的润滑油绕过作为流量调整机构的一例的阀52进行流动的旁通通道21d、21e、21f、21g、
21h。通过旁通通道21d、21e、21f、21g、21h能够将背压室50的压力设为比关闭阀52时低,因此反推力的调整变得容易。在以下实施方式中也能够适当地应用实施方式2及其变形例中所公开的结构。
[0099] 实施方式3.
[0100] 图9是表示实施方式3所涉及的空调装置100的一例的图。空调装置100具有室外机101和室内机102。室外机101收纳有:涡旋压缩机1,由马达111驱动而压缩制冷剂;及冷凝器
104,使通过涡旋压缩机1而被压缩的制冷剂冷凝。涡旋压缩机1是实施方式1的涡旋压缩机,但也可以是实施方式2及其变形例的涡旋压缩机。室外机101还包括对冷凝器104进行送的送风机108。送风机108包括马达108M和通过马达108M被驱动的叶轮108B。涡旋压缩机1和冷凝器104通过使制冷剂通过的配管107A而连接。
[0101] 室内机102包括使通过冷凝器104而冷凝的制冷剂蒸发的蒸发器105。室内机102还包括:送风机109,对蒸发器105进行送风;及膨胀阀106,使通过冷凝器104而被冷凝的液相制冷剂膨胀并流入蒸发器105。送风机109包括马达109M和通过马达109M被驱动的叶轮109B。冷凝器104和蒸发器105通过使制冷剂通过的配管107B而连接。膨胀阀106安装于配管
107B的中途。蒸发器105和涡旋压缩机1通过使制冷剂通过的配管107C而连接。
[0102] 空调装置100具备实施方式1、实施方式2及实施方式2的变形例所涉及的涡旋压缩机1、1a、1b、1c、1d、1e中的任一个。涡旋压缩机1、1a、1b、1c、1d、1e的效率高,因此具备其中任一个的空调装置100的效率也变高。涡旋压缩机1、1a、1b、1c、1d、1e抑制以低转速运行时的效率降低,因此具备其中任一个的空调装置100能够提高中期例如春季及秋季运行时的效率。
[0103] 以上,对实施方式进行了说明,但实施方式并不限定于前述内容。并且,前述构成要件中包括本领域技术人员容易想到的、实质上相同的、所谓均等范围的要件。前述构成要件可以适当地进行组合。在不脱离实施方式的主旨的范围内,能够进行构成要件的各种省略、取代及变更中的任一种。
[0104] 符号说明
[0105] 1、1a、1b、1c、1d、1e-涡旋压缩机,3-壳体,3A-低压室,3B-高压室,3b-底部,3c-盖部,5-马达,7-涡旋压缩机构,13-排出盖,19-旋转轴,21-上部轴承,21a-凹部(衬套室),21c-排油通道,21d、21e、21f、21g、21h-旁通通道,23-下部轴承,25-偏心销,27-供油通道,
27H-出口,29-供油泵,31-盖板,33-固定涡旋盘,33a-固定侧端板,35-回转涡旋盘,35a-可动侧端板,39-自转阻止机构,50-背压室,51-回收通道,52-阀,54-通道,55-管,56、57-部件,56H-贯穿孔,57S-槽,100-空调装置,104-冷凝器,105-蒸发器,106-膨胀阀。
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