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涡旋式 压缩机

阅读：834发布：2023-03-08

专利汇可以提供涡旋式压缩机专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且一种涡旋式压缩机，包括：从高压区域(21)向背压室(22)供给润滑油 (7)的背压室供油路径(25)；和从背压室(22)向压缩室(10)供给润滑油(7)的压缩室供油路径(26)，通过将背压室供油路径(25)从高压区域(21)向背压室(22)连通的相位和压缩室供油路径(26)从背压室(22)向压缩室(10)连通的相位错开，背压室供油路径(25)和压缩室供油路径(26)不会同时连通，能够防止在压缩机停止后，润滑油(7)从高压区域(21)经过背压室(22)连通到压缩室(10)而供油，储液部(6)的润滑油(7)不会减少，并且润滑油(7)也不会充满压缩室(10)，因此能够稳定地进行再起动。，下面是涡旋式压缩机专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种涡旋式压缩机，其特征在于：
该涡旋式压缩机在容器内收纳有电动机和压缩机构部，
所述压缩机构部包括：
动涡旋盘，其在镜板直立地形成有涡旋齿；
静涡旋盘，其与所述动涡旋盘组合，在镜板直立地形成有涡旋齿，且在该静涡旋盘与所述动涡旋盘之间形成有压缩室；
主轴承部件，在其与所述静涡旋盘之间配置有所述动涡旋盘；
密封部件，其被配置于所述动涡旋盘的镜板的背面并被所述主轴承部件所保持；
高压区域和背压室，该高压区域和背压室在所述动涡旋盘的镜板的背面通过所述密封部件划分而形成；
背压室供油路径，其从所述高压区域向所述背压室供给润滑油；和
压缩室供油路径，其从所述背压室向所述压缩室供给润滑油，
所述压缩室供油路径由形成于所述动涡旋盘的内部的通路和形成于所述静涡旋盘的所述镜板上的凹部构成，
所述通路的一端的开口与所述动涡旋盘的旋转运动相配合，周期性地与所述凹部重叠，由此所述背压室和所述压缩室间歇性地连通，并且所述背压室供油路径的一端的开口在所述密封部件往复运动，由此所述高压区域和所述背压室间歇性地连通，将所述背压室供油路径和所述压缩室供油路径配置为从所述高压区域向所述背压室的连通和从所述背压室向所述压缩室的连通不会同时发生的位置关系。
2.如权利要求1所述的涡旋式压缩机，其特征在于：
所述压缩室供油路径的压缩室侧开口连通的压缩室是封入工作流体后的压缩室。

说明书全文

涡旋式压缩机

技术领域

[0001] 本发明涉及用于冷热空调装置或冷藏库等的冷却装置、或热泵式的供给热水装置等的涡旋式压缩机(scroll compressor)。

背景技术

[0002] 在现有技术中，这种涡旋式压缩机已由许多制造业者等提出涉及同样的压缩机的各种各样的申请，并且，作为家庭用室内空调器用或冷藏库用的压缩机，各种各样的压缩机正在被应用于实际当中。另外，最近，作为汽车用空气调节装置的压缩机也开始应用。

[0003] 另外，为了进行这些压缩机的压缩机构部等的润滑，例如有如在专利文献1中所公开的那样，通过在形成于动涡旋盘内部的背压室供油路径上设置节流部，始终持续在规定的限制的基础上进行供油的方法。

[0004] 现有技术文献

[0005] 专利文献

[0006] 专利文献1：日本特开2008-14283号公报

发明内容

[0007] 发明所要解决的课题

[0008] 但是，在现有的构成中，由于始终经由背压室供油路径的节流部从高压区域向背压室进行供油，因此，压缩机停止后由于压力差的作用仍然会从高压区域向背压室供油，进而，经由压缩室供油路径从背压室向压缩室供油，由此，存在储液部的润滑油减少、在压缩室中充满润滑油而造成再起动时的起动不良及可靠性降低之类的课题。

[0009] 本发明是为解决现有的问题而提出的，其目的在于提供一种能够实现稳定的再起动且再起动后的可靠性得到了提高的涡旋式压缩机。

[0010] 解决课题的手段

[0011] 本发明第一方面提供一种涡旋式压缩机，其特征在于：该涡旋式压缩机在容器内收纳有电动机和压缩机构部，上述压缩机构部包括：动涡旋盘，其在镜板直立地形成有涡旋齿；静涡旋盘，其与上述动涡旋盘组合，在镜板直立地形成有涡旋齿；主轴承部件，其将上述动涡旋盘配置在其与上述静涡旋盘之间，并且保持密封部件；高压区域和背压室，其在上述动涡旋盘和上述静涡旋盘之间形成有压缩室，在上述动涡旋盘的背面通过上述密封部件划分而形成；背压室供油路径，其从上述高压区域向上述背压室供给润滑油；和压缩室供油路径，其从上述背压室向上述压缩室供给润滑油，上述压缩室供油路径由形成于上述动涡旋盘的内部的通路和形成于上述静涡旋盘的上述镜板上的凹部构成，上述通路的一方的开口与上述动涡旋盘的旋转运动相配合，周期性地与上述凹部重叠，使得上述背压室和上述压缩室间歇性地连通，并且上述背压室供油路径的一方的开口在上述密封部件往复运动，由此上述高压区域和上述背压室间歇性地连通，将上述背压室供油路径和上述压缩室供油路径配置为从上述高压区域向上述背压室的连通和从上述背压室向上述压缩室的连通不会同时发生的位置关系。

[0012] 本发明第二方面的涡旋式压缩机，在本发明第一方面的基础上，上述压缩室供油路径的压缩室侧开口连通的压缩室，以成为封入工作流体后的压缩室的方式构成。

[0013] 发明效果

[0014] 本发明的涡旋式压缩机通过将从高压区域向背压室进行连通供油的相位和从背压室向压缩室进行连通供油的相位交错，而能够防止在压缩机停止后，润滑油从高压区域经过背压室连通到压缩室而供油的情况，可以实现稳定的再起动，提高了再起动后的可靠性。附图说明

[0015] 图1为本发明实施方式的涡旋式压缩机的剖面图；

[0016] 图2(a)、(b)为表示图1的涡旋式压缩机的压缩机构部的动作的主要部分放大剖面图；

[0017] 图3(a)～(d)为表示将图1的涡旋式压缩机的动涡旋盘和静涡旋盘组合的状态的主要部分剖面图；

[0018] 图4(a)～(d)为表示图1的涡旋式压缩机的动涡旋盘的背面的主要部分平面图；

[0019] 图5为表示图1的涡旋式压缩机的背压室供油路径和压缩室供油路径的连通状态的曲线图。

具体实施方式

[0020] 本发明第一方面的涡旋式压缩机，包括：从高压区域向背压室供给润滑油的背压室供油路径；和从背压室向压缩室供给润滑油的压缩室供油路径，背压室供油路径的一方的开口在密封部件往复运动(以往复的方式通过密封部件)，由此，高压区域和背压室间歇性地连通，压缩室供油路径由在动涡旋盘的内部形成的通路和在静涡旋盘的镜板上形成的凹部构成，通路的一方的开口与动涡旋盘的旋转运动相配合周期性地与凹部重叠，由此，背压室和压缩室间歇性地连通。根据该构成，能够将背压室供油路径和压缩室供油路径配置为从高压区域向背压室的连通和从背压室向压缩室的连通不会同时发生的位置关系，因此，能够防止在压缩机停止后，润滑油从高压区域经过背压室连通到压缩室而供油，储液部的润滑油不会减少，另外，由于润滑油不会充满压缩室，能够稳定地实现再起动，且能够提高再起动后的可靠性。

[0021] 在本发明第二方面中，特别是在本发明第一方面的涡旋式压缩机中，将经由压缩室供油路径连通背压室的压缩室设定为封入工作流体后的压缩室。根据该构成，能够防止由于动涡旋盘脱离静涡旋盘造成的能力降低的、所谓的倾斜现象。另外，假设即便发生了倾斜，也能够将压缩室的压力导入背压室，因此，能够尽快恢复正常运转。

[0022] 下面，参照附图对本发明的实施方式进行说明。另外，本发明是不受本实施方式限定的。

[0023] (实施方式)

[0024] 图1为本发明实施方式的涡旋式压缩机的剖面图；图2(a)、(b)为图1的压缩机构部的主要部分放大剖面图；图3(a)～(d)为表示将同一涡旋式压缩机的动涡旋盘和静涡旋盘组合后的状态的主要部分剖面图；图4(a)～(d)为表示同一涡旋式压缩机的动涡旋盘的背面的主要部分平面图；图5为表示背压室供油路径和压缩室供油路径的连通状态的图。

[0025] 图1表示通过处于涡旋式压缩机1的机身部的周围的安装脚2横向设置的横型(卧式)涡旋式压缩机。涡旋式压缩机1在其主体外壳3内内置有压缩机构部4和驱动该压缩机构部4的电动机5，具备贮留润滑油7的储液部6。电动机5通过未图示的电动机驱动电路部来驱动。处理工作流体为气体致冷剂，润滑油7进行各滑动部的润滑，并且用作压缩机构部4的滑动部的密封，使用对致冷剂有相溶性的润滑油。但是，本发明不限于此。基本上，只要是在主体外壳3内，内置有进行工作流体的吸入、压缩和排出的压缩机构部4、驱动该压缩机构部4的电动机5、储存对包括压缩机构部4的各滑动部的润滑提供液体的储液部6，通过电动机驱动回路部对电动机5进行驱动的涡旋式压缩机1即可，并不限定于以下的说明。

[0026] 压缩机构部4的构成包括：在镜板12a上直立地形成有涡旋齿(齿端、wrap)12b的动涡旋盘12、与动涡旋盘12组合且在镜板11a上直立地形成有涡旋齿11b的静涡旋盘11、和在与静涡旋盘11之间配置动涡旋盘12并且保持密封部件24的主轴承部件51。

[0027] 静涡旋盘11在镜板11a的外周部形成有吸入口16，在镜板11a的中央部形成有排出口31。动涡旋盘12在背面形成有筒型轴套部12c。

[0028] 在驱动轴14的一端，一体化地形成有偏心轴14a，偏心轴14a经由偏心滚动轴承43由筒型轴套部12c支承。另外，偏心轴14a安装有套筒30。而且，偏心滚动轴承43的内轮43a与套筒30相嵌合，偏心滚动轴承43的外轮43b保持有微小间隙未紧固地(保持自由地)嵌合于筒型轴套部12c。另外，驱动轴14的一端侧经由主滚动轴承42被主轴承部件
51支承。

[0029] 密封部件24配置于动涡旋盘12的镜板12a的背面。动涡旋盘12的镜板12a的背面通过密封部件24被划分为：密封部件24的内侧形成高压区域21，密封部件24的外侧形成背压室22。

[0030] 高压区域21包括：通过筒型轴套部12c内部和偏心滚动轴承43围成的第一高压区域21a；主轴承部件51、筒型轴套部12c外部、偏心滚动轴承43和主滚动轴承42包围的第二高压区域21b。第二高压区域21b的下部构成油贮留部(油浸部)。

[0031] 在动涡旋盘12的镜板12a上，形成有从高压区域21向背压室22供给润滑油7的背压室供油路径25。背压室供油路径25包括与第一高压区域21a连通的第一背压室供油路径25a、和一方的开口25c在密封部件24往复运动(开口25c能够相对于密封部件24以往复的方式经过)的第二背压室供油路径25b，第一背压室供油路径25a和第二背压室供油路径25b是连通的。

[0032] 压缩室供油路径26包括在动涡旋盘12的内部形成的通路26a和在静涡旋盘11的镜板11a的齿(齿端)底面形成的凹部26b，从背压室22向压缩室10供给润滑油7。通路26a的压缩室侧开口26c形成于动涡旋盘12的涡旋齿12b齿顶，配合动涡旋盘12的旋转运动周期性地与凹部26b重叠，由此，背压室22和压缩室10间歇性地连通。

[0033] 压缩室10是使静涡旋盘11的涡旋齿11b和动涡旋盘12的涡旋齿12b啮合而形成的，当使动涡旋盘12相对于静涡旋盘11进行旋转运动时，随着移动使容积变化。从外部循环返回的致冷剂气体被从吸入口16吸入道压缩室10，在压缩室10中被压缩的致冷剂气体从排出口31被排出到排出室62。

[0034] 在主体外壳3上设有排出被压缩后的致冷剂气体的排出口9，在辅助外壳(子外壳)80上设有吸入进行压缩的致冷剂气体的吸入口8。由主体外壳3和辅助外壳80构成容器。

[0035] 此外，涡旋式压缩机1从主体外壳3内的轴线方向的一方端部壁3a侧起，顺次配置有泵13、副滚动轴承41、电动机5、保持主滚动轴承42的主轴承部件51。泵13从端部壁3a的外面被收容，通过盖体52嵌套固定(嵌装固定)。另外，在盖体52的内侧形成有泵室
53，泵室53经由吸取通路54与储液部6相通。副滚动轴承41由端部壁3a支承，其轴支承驱动轴14的与泵13连接的一侧。电动机5由定子5a和转子5b构成，对驱动轴14进行旋转驱动。定子5a通过烧嵌(热套)等固定于主体外壳3的内周，转子5b固定在驱动轴14上。

[0036] 主轴承部件51通过螺栓17等固定于辅助外壳80的内周，利用主滚动轴承42轴支承驱动轴14的压缩机构部4侧。在主轴承部件51的外面，通过未图示的螺栓等安装有静涡旋盘11，动涡旋盘12被夹在主轴承部件51和静涡旋盘11之间。在主轴承部件51和动涡旋盘12之间，设有用于防止动涡旋盘12的自转而使其进行旋转运动的十字滑环(十字环)57。

[0037] 压缩机构部4的自辅助外壳80露出的部分被主体外壳3覆盖。辅助外壳80在端部壁3a与轴线方向的相反侧形成有端部壁80a。主体外壳3和辅助外壳80使各自的开口彼此面对面(彼此对接)并由螺栓18固定。压缩机构部4位于辅助外壳80的吸入口8和主体外壳3的排出口9之间，静涡旋盘11的吸入口16与辅助外壳80的吸入口8连接，静涡旋盘11的排出口31经由簧片阀31a与排出室62连接。排出室62通过静涡旋盘11及主轴承部件51上形成的连接通路(联络通路)63与电动机5侧的空间相通。连接通路63也可以在静涡旋盘11和主轴承部件51与主体外壳3之间形成。

[0038] 电动机5通过电动机驱动电路部来驱动，经由驱动轴14使压缩机构部4做旋转运动，并且驱动泵13。这时，压缩机构部4通过泵13供给储液部6的润滑油7，接受润滑和密封作用。排出到排出室62的致冷剂气体从连接通路63通过电动机5对电动机5进行冷却，同时，从主体外壳3的排出口9排出。在容器内，包含于致冷剂气体中的润滑油7利用碰撞冲击或节流阻尼作用而从致冷剂气体分离，进行副滚动轴承41的润滑。

[0039] 通过由驱动轴14驱动泵13，贮留在主体外壳3的储液部6的润滑油7被供给到驱动轴14内形成的供油通路15。供油通路15的出口形成于偏心轴14a的端部。另外，对于润滑油7向供油通路15的供给，也可以代替泵13的驱动而利用主体外壳3内的压差来进行。

[0040] 在此，使用图2对压缩机构部4的润滑油7的流动进行说明。

[0041] 伴随动涡旋盘12的旋转驱动，来自供油通路15的润滑油7被供给至第一高压区域21a。

[0042] 在图2(a)的状态下，背压室供油路径25的一方的开口25c相对于密封部件24位于高压区域21侧，润滑油7不被供给至背压室22。

[0043] 在该状态下，供给到第一高压区域21a的润滑油7的一部分，经过偏心滚动轴承43被供给至第二高压区域21b。另外，供给到第一高压区域21a的润滑油7的另一部分，由于第二背压室供油路径25b的一方的开口25c位于密封部件24的内侧，而从第一高压区域
21a被供给至第二高压区域21b。这样一来，供给到第二高压区域21b的润滑油7，经过主滚动轴承42向电动机5侧空间流出，被回收到储液部6。

[0044] 在图2(b)的状态下，背压室供油路径25的一方的开口25c位于密封部件24的外侧，由此，供给到第一高压区域21a的润滑油7的一部分被供给到背压室22，作为动涡旋盘12的背压备用(得到支持)。

[0045] 此外，在图2(a)的状态下，供给到背压室22的润滑油7，通过压缩室供油路径26的压缩室侧开口26c和在静涡旋盘11的镜板11a的齿底面(涡旋底面、卷体底面)形成的凹部26b的连通，而从背压室22被供给到压缩室23，实现静涡旋盘11和动涡旋盘12之间的密封和润滑。另外，如图2(b)所示，在处于压缩室侧开口26c和凹部26b不连通的位置时，润滑油7不被供给至压缩室23。

[0046] 图3(a)、(b)、(c)、(d)表示将动涡旋盘12相对于静涡旋盘11的相位每90度进行错开的状态。

[0047] 另外，如图所示，凹部26b设于封入有作为工作流体的致冷剂气体后的压缩室10a，而在封入致冷剂气体前的状态的压缩室10b上不设置。即，将经由压缩室供油路径26连通背压室22的压缩室10，设定为封入工作流体后的压缩室10a，由此，能够防止因动涡旋盘12脱离静涡旋盘11而导致能力降低的所谓的倾斜现象(倾转现象(tilting))。另外，假设即使发生了倾斜，也能够将压缩室10的压力导入背压室22，因此，能够尽快恢复正常运转。

[0048] 在如图3所示的构成时，在图3(d)的状态下，压缩室侧开口26c与凹部26b重叠，从而，润滑油7通过压缩室供油路径26从背压室22被供给到压缩室10。

[0049] 与此相反，在图3(a)、(b)、(c)的状态下，由于压缩室侧开口26c与凹部26b不重叠，因此润滑油7不会从背压室22被供给至压缩室10。

[0050] 图4(a)、(b)、(c)、(d)与图3一样，表示将相位每90度进行错开的状态。

[0051] 如图4所示，用密封部件24将动涡旋盘12的背面隔成内侧的高压区域21和外侧的背压室22。

[0052] 在图4(b)的状态下，由于开口25c向密封部件24的外侧即背压室22开口，因此，润滑油7从高压区域21被供向背压室22。

[0053] 与此相反，在图4(a)、(c)、(d)的状态下，由于开口25c向密封部件24的内侧即高压区域21开口，因此，润滑油7不会从高压区域21被供给至背压室22。

[0054] 在此，在本实施方式中，包括从高压区域21向背压室22供给润滑油7的背压室供油路径25、和从背压室22向压缩室10供给润滑油7的压缩室供油路径26，背压室供油路径25的一方的开口25c在密封部件24往复运动(开口25c能够相对于密封部件24以往复的方式经过)，由此，高压区域21和背压室22间歇性地连通，压缩室供油路径26由在动涡旋盘12的内部形成的通路26a和在静涡旋盘11的镜板11a的齿底面(涡旋底面、卷体底面)形成的凹部26b构成，通路26a的压缩室侧开口26c与动涡旋盘的旋转运动相配合而周期性地向凹部26b开口，由此，背压室22和压缩室10间歇性地连通。根据该构成，能够在图4(b)所示的背压室供油路径25从高压区域21向背压室22连通的相位和图3(d)所示的压缩室供油路径26从背压室22向压缩室10连通的相位不重叠的位置，配置背压室供油路径25和压缩室供油路径26，因此，如图5所示，背压室供油路径25和压缩室供油路径26不会同时连通。由此，能够防止在压缩机停止后，润滑油7从高压区域21经过背压室22连通到压缩室10而供油，储液部6的润滑油7不会减少，并且润滑油7也不会充满压缩室10，因此，能够稳定地进行再起动，提高了再起动后的可靠性。

[0055] 另外，通过将本实施方式的压缩室供油路径26的压缩室侧开口26c连通的压缩室10，设定为封入工作流体后的压缩室10a，能够防止因动涡旋盘12脱离静涡旋盘11而造成能力降低的、所谓的倾斜现象。另外，假设即便发生了倾斜，也能够将压缩室10的压力导入背压室22，因此，能够尽快回复到正常运转。

[0056] 产业上的可利用性

[0057] 如上所述，本发明的涡旋式压缩机包括从高压区域向背压室供给润滑油的背压室供油路径、和从背压室向压缩室供给润滑油的压缩室供油路径，通过背压室供油路径的一方的开口在密封部件往复运动(一方的开口能够相对于密封部件以往复的方式经过)，高压区域和背压室间歇性地连通，压缩室供油路径由形成于动涡旋盘的内部的通路和形成于静涡旋盘的镜板上的凹部构成，通路的一方的开口与动涡旋盘的旋转运动相配合而周期性地与凹部重叠，从而，背压室和压缩室间歇性地连通。根据该构成，能够将背压室供油路径和压缩室供油路径配置为从高压区域向背压室的连通和从背压室向压缩室的连通不会同时发生的位置关系，因此，能够防止压缩机停止后，润滑油从高压区域经过背压室连通到压缩室而供油，储液部的润滑油不会减少，并且润滑油不会充满压缩室，因此，能够稳定地进行再起动，提高了再起动后的可靠性，所以，工作流体不限于致冷剂，也可适用于空气涡旋式压缩机、真空泵、涡旋式膨胀机等涡旋流体机械的用途。

[0058] 符号说明

[0059] 1：涡旋式压缩机

[0060] 3：主体外壳

[0061] 4：压缩机构部

[0062] 5：电动机

[0063] 6：储液部

[0064] 7：润滑油

[0065] 10：压缩室

[0066] 11：静涡旋盘(fixed scroll)

[0067] 11a：镜板(plate portion)(固定部件)(端面板)(镶板)

[0068] 11b：涡旋齿(wrap)(漩涡状卷体、漩涡齿)

[0069] 12：动涡旋盘(movable scroll)

[0070] 12a：镜板

[0071] 12b：涡旋齿

[0072] 12c：筒型轴套(boss)部

[0073] 13：泵

[0074] 14：驱动轴

[0075] 15：供油通路

[0076] 15a：驱动轴供油路径

[0077] 21：高压区域

[0078] 21a：第一高压区域

[0079] 21b：第二高压区域

[0080] 22：背压室

[0081] 23：压缩室

[0082] 24：密封部件

[0083] 25：背压室供油路径

[0084] 25a：第一背压室供油路径

[0085] 25b：第二背压室供油路径

[0086] 25c：开口

[0087] 26：压缩室供油路径

[0088] 26a：通路

[0089] 26b：凹部

[0090] 26c：压缩室侧开口

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