涡旋式压缩机转让专利

申请号 : CN201780079326.X

文献号 : CN110268161B

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基本信息:

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法律信息:

相似专利:

发明人 : 鹤冈洋佑茗原将史

申请人 : 三菱电机株式会社

摘要 :

本发明的涡旋式压缩机具备封闭容器、固定涡旋件、摆动涡旋件以及电动机。在固定台板形成有:流入孔,其供喷射制冷剂从封闭容器的外部经由喷射管流入;喷射口,其使从流入孔流入的喷射制冷剂向压缩室注入;以及吸入连通孔,其使流入孔与封闭容器内的制冷剂吸入空间连通。在固定台板设置有喷射逆止阀机构,该喷射逆止阀机构由配置于流入孔侧的逆止阀芯、和配置于压缩室侧并对逆止阀芯向流入孔侧施力的弹簧构成。

权利要求 :

1.一种涡旋式压缩机,其中,

所述涡旋式压缩机具备:

封闭容器;

固定涡旋件,其设置于所述封闭容器内,并具有固定台板、和设置于所述固定台板的一方的表面的固定涡旋齿;

摆动涡旋件,其设置于所述封闭容器内,具有摆动台板、和设置于所述摆动台板的一方的表面的摆动涡旋齿,并在与所述固定涡旋件之间形成对制冷剂进行压缩的压缩室;以及电动机,其驱动所述摆动涡旋件使之相对于所述固定涡旋件旋转,在所述固定台板形成有:

流入孔,其供喷射制冷剂从所述封闭容器的外部经由喷射管流入;

喷射口,其使从所述流入孔流入的所述喷射制冷剂向所述压缩室注入;以及吸入连通孔,其使所述流入孔与所述封闭容器内的制冷剂吸入空间连通,在所述固定台板设置有喷射逆止阀机构,所述喷射逆止阀机构由配置于所述流入孔侧的逆止阀芯、和配置于压缩室侧并对所述逆止阀芯向流入孔侧施力的弹簧构成,在没有进行喷射运转的状态下,通过所述制冷剂吸入空间使所述喷射逆止阀机构的上游侧的压力小于所述压缩室的变动的压力。

2.根据权利要求1所述的涡旋式压缩机,其中,所述喷射逆止阀机构设置于所述喷射口。

3.根据权利要求2所述的涡旋式压缩机,其中,所述喷射逆止阀机构配置为所述逆止阀芯的中心轴相对于所述喷射口的流出孔的中心轴偏置。

4.根据权利要求1~3中任一项所述的涡旋式压缩机,其中,在所述固定台板的另一方的表面设置有形成喷射流路的背板,所述喷射流路将所述喷射口与所述流入孔相连。

5.根据权利要求1所述的涡旋式压缩机,其中,在所述固定台板形成有将所述喷射口与所述流入孔相连的喷射流路,所述喷射逆止阀机构设置于所述流入孔。

6.根据权利要求1~3中任一项所述的涡旋式压缩机,其中,在所述摆动台板的一方的表面设置有突起部,所述突起部伴随着所述摆动涡旋件的旋转而间歇性地堵塞所述吸入连通孔的所述制冷剂吸入空间侧的开口部。

7.根据权利要求4所述的涡旋式压缩机,其中,在所述摆动台板的一方的表面设置有突起部,所述突起部伴随着所述摆动涡旋件的旋转而间歇性地堵塞所述吸入连通孔的所述制冷剂吸入空间侧的开口部。

8.根据权利要求5所述的涡旋式压缩机,其中,在所述摆动台板的一方的表面设置有突起部,所述突起部伴随着所述摆动涡旋件的旋转而间歇性地堵塞所述吸入连通孔的所述制冷剂吸入空间侧的开口部。

说明书 :

涡旋式压缩机

技术领域

[0001] 本发明涉及具有喷射逆止阀机构的涡旋式压缩机。

背景技术

[0002] 在涡旋式压缩机中例如像专利文献1公开的那样,存在为了将喷射制冷剂向压缩室内注入而在固定涡旋件的固定台板形成流入孔和喷射口的结构。在喷射口设置有喷射逆止阀机构,该喷射逆止阀机构具有:逆止阀芯,其配置于喷射口的流入孔侧;和弹簧,其配置于喷射口的压缩室侧,并对逆止阀芯向流入孔侧施力。该涡旋式压缩机在喷射压力高于压缩室内的压力的情况下,打开逆止阀芯从而将喷射制冷剂向压缩室内注入。另外,该涡旋式压缩机在喷射压力低于压缩室内的压力的情况下,关闭逆止阀芯从而防止压缩室内的制冷剂向喷射回路逆流。
[0003] 专利文献1:日本特开2016-11620号公报
[0004] 在专利文献1公开的涡旋式压缩机中,在没有进行喷射运转的状态下,喷射逆止阀机构的下游侧(压缩室侧)的压力发生变动,与此相对,喷射逆止阀机构的上游侧(流入孔侧)的压力保持恒定。因此,该涡旋式压缩机因喷射逆止阀机构的下游侧的压力相对于喷射逆止阀机构的上游侧的压力变大或变小,而存在引起喷射逆止阀机构的微振动的问题。对于涡旋式压缩机而言,若引起喷射逆止阀机构的微振动,则制冷剂有可能会从喷射逆止阀机构的缝隙向喷射回路泄漏。因此,该涡旋式压缩机需要再次压缩泄漏的制冷剂从而运转能力有可能会降低。

发明内容

[0005] 本发明是为了解决上述课题而完成的,其目的在于,提供一种在没有进行喷射运转的状态下能够抑制喷射逆止阀机构的微振动,从而能够防止制冷剂从喷射逆止阀机构的缝隙向喷射回路泄漏的情况的涡旋式压缩机。
[0006] 本发明所涉及的涡旋式压缩机具备:封闭容器;固定涡旋件,其设置于上述封闭容器内,并具有固定台板、和设置于上述固定台板的一方的表面的固定涡旋齿;摆动涡旋件,其设置于上述封闭容器内,具有摆动台板、和设置于上述摆动台板的一方的表面的摆动涡旋齿,并在与上述固定涡旋件之间形成对制冷剂进行压缩的压缩室;以及电动机,其驱动上述摆动涡旋件使之相对于上述固定涡旋件旋转,在上述固定台板形成有:流入孔,其供喷射制冷剂从上述封闭容器的外部经由喷射管流入;喷射口,其使从上述流入孔流入的上述喷射制冷剂向上述压缩室注入;以及吸入连通孔,其使上述流入孔与上述封闭容器内的制冷剂吸入空间连通,在上述固定台板设置有喷射逆止阀机构,上述喷射逆止阀机构由配置于上述流入孔侧的逆止阀芯、和配置于压缩室侧并对上述逆止阀芯向流入孔侧施力的弹簧构成。
[0007] 根据本发明所涉及的涡旋式压缩机,由于在固定涡旋件的固定台板形成有使流入孔与制冷剂吸入空间连通的吸入连通孔,因此在没有进行喷射运转的状态下,能够通过连通的制冷剂吸入空间使喷射逆止阀机构的上游侧的压力小于压缩室的变动的压力。因此,该涡旋式压缩机能够借助喷射逆止阀机构的上游侧与下游侧的压力差、和喷射逆止阀机构的弹簧力,来抑制喷射逆止阀机构的微振动,从而能够防止制冷剂从喷射逆止阀机构的缝隙向喷射回路泄漏的情况。

附图说明

[0008] 图1是表示本发明的实施方式1所涉及的涡旋式压缩机的整体结构的纵剖视图。
[0009] 图2是将本发明的实施方式1所涉及的涡旋式压缩机的上部放大示出的纵剖视图。
[0010] 图3是将本发明的实施方式1所涉及的涡旋式压缩机的上部放大示出的纵剖视图。
[0011] 图4是将本发明的实施方式1所涉及的涡旋式压缩机的上部放大示出的纵剖视图。
[0012] 图5是表示本发明的实施方式1所涉及的涡旋式压缩机的固定涡旋件与安装于此的部件的关系的俯视图。
[0013] 图6是图5所示的A-A线剖面,并且是将非喷射运转时的喷射逆止阀机构放大示出的说明图。
[0014] 图7是图5所示的A-A线剖面,并且是将喷射运转时的喷射逆止阀机构放大示出的说明图。
[0015] 图8是将本发明的实施方式2所涉及的涡旋式压缩机的上部放大示出的纵剖视图。
[0016] 图9是将本发明的实施方式3所涉及的涡旋式压缩机的上部放大示出的纵剖视图。
[0017] 图10是表示本发明的实施方式3所涉及的涡旋式压缩机的说明图,并且是平面性地表示伴随着摆动涡旋件的旋转而摆动台板的突起部相对于吸入连通孔进行位移的情况的说明图。

具体实施方式

[0018] 以下,基于附图对本发明的实施方式进行说明。
[0019] 此外,在以下的说明中,喷射是指使从冷凝器出来后的(高压侧的)液体制冷剂、两相制冷剂或气体制冷剂返回压缩机的压缩室的中途,并进行再压缩。另外,将从冷凝器出来后的(高压侧的)液体制冷剂、两相制冷剂或气体制冷剂称为喷射制冷剂。此外,从冷凝器出来后也可以指通过了规定的膨胀阀或规定的热交换器等后的制冷剂而不是刚从冷凝器出来的制冷剂。另外,冷凝器也可以改称为散热器、向负载侧给予热的热交换器或气体冷却器。
[0020] 实施方式1
[0021] 图1是表示本发明的实施方式1所涉及的涡旋式压缩机的整体结构的纵剖视图。图2~图4是将本发明的实施方式1所涉及的涡旋式压缩机的上部放大示出的纵剖视图,并且均表示相同的部分。图2是尤其对固定涡旋件1进行说明的图。图3是尤其对摆动涡旋件2进行说明的图。图4是尤其对柔性框架(Compliant frame)3和导承框4进行说明的图。
[0022] 首先,对涡旋式压缩机100的整体结构进行说明。如图1所示,涡旋式压缩机100在封闭容器10内收纳固定涡旋件1、摆动涡旋件2、柔性框架3、导承框4、电动机5、辅助框架6、轴7以及十字滑块机构(Oldham mechanism)8而形成。其中,将固定涡旋件1和摆动涡旋件2统称为压缩部。涡旋式压缩机100与制冷剂回路连接,在封闭容器10连接有用于引入来自制冷剂回路的制冷剂气体的吸入管42。从吸入管42引入至封闭容器10的制冷剂吸入空间9的制冷剂气体,通过摆动涡旋件2的驱动而被吸入至压缩部。
[0023] (固定涡旋件)
[0024] 接下来,基于图1和图2对固定涡旋件1进行说明。在固定涡旋件1的固定台板1a的下侧形成有板状的涡旋齿亦即固定涡旋齿1b。在涡旋式压缩机100,通过固定涡旋件1的固定涡旋齿1b与后述的摆动涡旋件2的摆动涡旋齿2b的啮合而形成有压缩室20。在固定台板1a的下侧的外周部,在大体一直线上形成有2个十字滑块引导槽(Oldham guide grooves)
1c。十字滑块机构8的爪8b能够往复地卡合在十字滑块引导槽1c。
[0025] 在固定台板1a的大体中心部,贯通固定台板1a而形成有排出口1d。在固定台板1a的比排出口1d靠外侧的位置,贯通固定台板1a而形成有释放口1e。在固定台板1a的比释放口1e靠外侧的位置,以连通固定台板1a的压缩室20侧和与其相反的一侧的方式形成有喷射口1f。在喷射口1f设置有喷射逆止阀机构35,该喷射逆止阀机构35防止压缩室20内的制冷剂向喷射回路逆流。
[0026] 另外,在固定台板1a形成有流入孔1g,该流入孔1g从与板的厚度相当的侧部贯通至上部。在流入孔1g的侧部的开口插入有喷射管41。另外,在固定台板1a形成有吸入连通孔1j,该吸入连通孔在厚度方向上贯通固定台板1a,从而使流入孔1g与制冷剂吸入空间9连通。即,喷射空间与制冷剂吸入空间9连通。
[0027] (摆动涡旋件)
[0028] 接下来,基于图1和图3对摆动涡旋件2进行说明。在摆动涡旋件2的摆动台板2a的上侧,形成有形状实质上与固定涡旋件1的固定涡旋齿1b相同的板状的涡旋齿亦即摆动涡旋齿2b。如上述那样,通过固定涡旋件1的固定涡旋齿1b与摆动涡旋件2的摆动涡旋齿2b的啮合,从而形成压缩室20。
[0029] 在摆动台板2a的下侧的外周部,在大体一直线上形成有2个与固定涡旋件1的十字滑块引导槽1c具有大体90度的相位差的十字滑块引导槽2e。十字滑块机构8的爪8a能够往复地卡合在十字滑块引导槽2e。
[0030] 另外,在摆动台板2a的下侧的中心部形成有中空圆筒状的凸台部2f,该凸台部2f的内侧成为摆动轴承2c。在摆动轴承2c卡合有轴7的上端的摆动轴部7b。其中,将摆动轴承2c与摆动轴部7b之间的空间称为凸台部内部空间15a。
[0031] 另外,在凸台部2f的外径侧形成有能够与柔性框架3的推力轴承3a压接滑动的推力面2d。其中,将在凸台部2f的外径侧形成于摆动涡旋件2的推力面2d与柔性框架3之间的空间称为凸台部外部空间15b。另外,将在推力轴承3a的外径侧形成于摆动涡旋件2的摆动台板2a与柔性框架3之间的空间称为台板外径部空间15c。台板外径部空间15c成为吸入气体环境压(吸入压力)低压空间。
[0032] 另外,在摆动台板2a设置有抽气孔2j,该抽气孔2j从上侧的面贯通至下侧的面。即,抽气孔2j连通压缩室20与推力面2d侧的空间。其中,抽气孔2j配置为抽气孔2j的柔性框架3侧的开口部(下开口部2k)在通常运转时所描绘的圆轨迹始终处于柔性框架3的推力轴承3a的内部。因此,制冷剂不会从抽气孔2j向凸台部外部空间15b和台板外径部空间15c泄漏。
[0033] (柔性框架和导承框)
[0034] 接下来,基于图1和图4对柔性框架3和导承框4进行说明。对于柔性框架3而言,设置在外周部的上下2个圆筒面亦即上嵌合圆筒面3d和下嵌合圆筒面3e在半径方向上被设置在导承框4的内周部的圆筒面亦即上嵌合圆筒面4a和下嵌合圆筒面4b支承。在柔性框架3的中心部形成有在半径方向上支承被电动机5旋转驱动的轴7的主轴承3c和辅助主轴承3h。
[0035] 这里,将形成于导承框4与柔性框架3之间并通过环状的上密封材料16a和下密封材料16b将上下分隔的空间称为框架空间15d。此外,在导承框4的内周面形成两处收纳上密封材料16a和下密封材料16b的环状的密封槽。该密封槽也可以形成于柔性框架3的外周侧。
[0036] 在柔性框架3且在与抽气孔2j的下开口部2k相对的位置形成有连通孔3s,该连通孔3s从推力轴承3a侧贯通至框架空间15d,而始终或间歇地连通抽气孔2j与框架空间15d。
[0037] 另外,在柔性框架3设置有中间压调整阀机构3p,该中间压调整阀机构3p具备调整凸台部外部空间15b的压力的阀、阀按压件以及中间压调整弹簧3m。中间压调整弹簧3m以比自然长度缩短的状态收纳于中间压调整阀机构3p。
[0038] 另外,在柔性框架3且在推力轴承3a的外周侧形成有供十字滑块机构环状部8c往复滑动运动的往复滑动部3x。在往复滑动部3x形成有连通台板外径部空间15c(参照图3)与制冷剂吸入空间9的连通孔3n。
[0039] 导承框4的外周部通过热压配合或熔接等而固定于封闭容器10。但是,在导承框4的外周部设置有切口,确保从压缩室20向封闭容器10内排出的制冷剂向排出管43流动的流路。
[0040] (轴)
[0041] 接下来,基于图1、图3以及图4对轴7进行说明。在轴7的上侧形成有与摆动涡旋件2的摆动轴承2c(参照图3)能够旋转地卡合的摆动轴部7b。在摆动轴部7b的下侧形成有与柔性框架3的主轴承3c(参照图4)和辅助主轴承3h(参照图4)能够旋转地卡合的主轴部7c。
[0042] 在轴7的下侧形成有与辅助框架6的副轴承6a能够旋转地卡合的副轴部7d。在副轴部7d与主轴部7c之间热压配合有电动机5的转子5a,并在其周围设置有定子5b。
[0043] 另外,在轴7的内部,在轴向上贯通地设置有高压油的给油孔7g。并且,在轴7的下端面压入有与给油孔7g连通的油管7f。
[0044] 接下来,基于图5~图7并参照图1~图4对固定涡旋件1和安装于固定涡旋件1的部件详细地进行说明。图5是表示本发明的实施方式1所涉及的涡旋式压缩机的固定涡旋件与安装于此的部件的关系的俯视图。图6是图5所示的A-A线剖面,并且是将非喷射运转时的喷射逆止阀机构放大示出的说明图。图7是图5所示的A-A线剖面,并且是将喷射运转时的喷射逆止阀机构放大示出的说明图。其中,在图5中用虚线表示本来无法看到的结构元件。
[0045] 在固定台板1a的上侧设置有覆盖固定台板1a的大致整体的背板31。背板31其周围的几个部位通过螺栓(未图示)固定于固定台板1a。由此,固定台板1a与背板31形成为紧贴的状态。此外,也可以不在固定台板1a直接固定背板31,而是在固定台板1a与背板31的接合面之间夹设由橡胶材料形成的密封件。由此,能够提高固定台板1a与背板31的接合面的密封性。
[0046] 在背板31,如图2所示,在与排出口1d重叠的部分形成有排出孔31d,在与释放口1e重叠的部分形成有释放孔31e。因此,压缩室20与背板31的上侧的空间(封闭容器10内的空间)经由排出口1d和排出孔31d连通。相同地,压缩室20与背板31的上侧的空间经由释放口1e和释放孔31e连通。
[0047] 另外,在背板31形成有从与流入孔1g的上侧的开口重叠的位置到与喷射口1f重叠的位置为止连续的槽。借助该槽,在固定台板1a与背板31之间形成有将从流入孔1g的上侧的开口到喷射口1f为止相连的喷射流路31a。
[0048] 如图6和图7所示,喷射逆止阀机构35由配置于流入孔1g侧的逆止阀芯35a、和配置于压缩室20侧并对逆止阀芯35a向流入孔1g侧施力的弹簧35b构成。喷射逆止阀机构35以逆止阀芯35a的中心轴相对于喷射口1f的流出孔的中心轴偏置的方式配置。由此,不变形逆止阀芯35a的外径就能够增加喷射流量。其中,虽省略了详细地图示,但喷射逆止阀机构35也可以是将逆止阀芯35a的中心轴配置于与喷射口1f的流出孔的中心轴相同的位置而不是偏置配置的结构。
[0049] 喷射制冷剂从封闭容器10的外部经由喷射管41向流入孔1g流入。流入至流入孔1g的喷射制冷剂,如图7所示经由喷射流路31a,并一边推压喷射逆止阀机构35的逆止阀芯35a一边经由喷射口1f向压缩室20注入。在非喷射运转时,逆止阀芯35a如图6所示被弹簧35b推升,从而能够将背板31作为阀按压件来截断喷射口1f与喷射流路31a。另外,由于喷射口1f的中心轴与喷射逆止阀机构35的中心轴不同,因此能够调节喷射口宽度1h,从而能够形成符合用途的喷射流路。
[0050] 此外,这里虽然构成为在背板31形成槽从而形成喷射流路31a的结构,但也可以构成为代替背板31而在固定台板1a形成槽从而形成喷射流路31a的结构。但是,通过使用背板31来形成喷射流路31a,从而能够形成多个喷射口1f,从而能够从各喷射口1f向由摆动涡旋件2的内向面与固定涡旋件1的外向面形成的压缩室、和由摆动涡旋件2的外向面与固定涡旋件1的内向面形成的压缩室高效地注入喷射制冷剂。
[0051] 如图2和图5所示,在背板31的上侧,开闭阀33和阀按压件34通过螺栓(未图示)固定于背板31和固定台板1a。开闭阀33是单独地开闭排出孔31d和释放孔31e的簧片阀。开闭阀33借助压缩室20内的制冷剂的压力与封闭容器10内的制冷剂的压力(排出压力)的压力差进行开闭。阀按压件34限制开闭阀33的升程量。其中,在实施方式1中,构成为设置有开闭排出孔31d和释放孔31e的一个开闭阀33。但是,开闭阀33也可以是分别单独地设置于排出孔31d和释放孔31e的结构。
[0052] 接下来,基于图1~图4对涡旋式压缩机100的动作进行说明。低压的吸入制冷剂从吸入管42向由固定涡旋件1的固定涡旋齿1b和摆动涡旋件2的摆动涡旋齿2b形成的压缩室20流入。另外,从外部经由喷射管41流入至流入孔1g的喷射制冷剂经由喷射流路31a从喷射口1f向压缩室20注入。其中,在没有进行喷射运转的情况下,如图6所示,关闭喷射逆止阀机构35的逆止阀芯35a,从而不会向压缩室20注入喷射制冷剂。
[0053] 而且,对于涡旋式压缩机100而言,由电动机5驱动轴7,而驱动摆动涡旋件2使之相对于固定涡旋件1旋转。摆动涡旋件2借助十字滑块机构8而进行公转运动(偏心旋转运动)而不是进行自转运转,从而进行使压缩室20的容积逐渐减少的压缩动作。通过该压缩动作,压缩室20内的制冷剂成为高压,并经由固定涡旋件1的排出口1d向封闭容器10内排出。排出的制冷剂从排出管43向封闭容器10外释放。即,封闭容器10内成为高压。
[0054] 如上述那样,在正常运转时,封闭容器10内成为高压。借助该压力,积存于封闭容器10的底部的冷冻机油11在油管7f和给油孔7g中朝向上侧流动。而且,高压的冷冻机油向凸台部内部空间15a(参照图3)导入,被减压至高于吸入压力且排出压力以下的中间压Pm1,并向凸台部外部空间15b(参照图3)流动。
[0055] 另外,将在给油孔7g中流动的高压油从设置于轴7的横孔向主轴承3c与主轴部7c之间(参照图1和图4)导入。导入至主轴承3c与主轴部7c之间的冷冻机油,在主轴承3c与主轴部7c之间被减压至高于吸入压力且排出压力以下的中间压Pm1,并向凸台部外部空间15b(参照图3)流动。
[0056] 其中,凸台部外部空间15b的成为中间压Pm1的冷冻机油因溶解于冷冻机油的制冷剂的发泡而一般成为气体制冷剂与冷冻机油的两相。
[0057] 凸台部外部空间15b的成为中间压Pm1的冷冻机油,通过中间压调整阀机构3p向台板外径部空间15c(参照图3)流动。流动至台板外径部空间15c的冷冻机油,通过连通孔3n(参照图4)向十字滑块机构环状部8c(参照图4)的内侧排出。这里,冷冻机油在通过中间压调整阀机构3p时,会克服由中间压调整弹簧3m(参照图4)施加的力,推压中间压调整阀机构3p的阀而向台板外径部空间15c(参照图3)流动。
[0058] 另外,凸台部外部空间15b的成为中间压Pm1的冷冻机油向摆动涡旋件2的推力面2d(参照图3)与柔性框架3的推力轴承3a(参照图3)的滑动部给油,并向十字滑块机构环状部8c(参照图4)的内侧排出。而且,在向十字滑块机构8的爪8a、8b(参照图2和图3)的各滑动面给油后,向台板外径部空间15c(参照图3)开放。
[0059] 这里,凸台部外部空间15b的中间压Pm1利用规定的压力α表示为“Pm1=Ps+α”,上述规定的压力α大体由中间压调整阀机构3p的中间压调整弹簧3m的弹簧力和阀的露出面积决定。其中,Ps是吸入环境压即低压。
[0060] 另外,抽气孔2j的下开口部2k(参照图4)与设置于柔性框架3的连通孔3s的推力轴承3a侧的开口部始终或间歇地连通。因此,来自压缩室20的压缩途中的制冷剂气体经由摆动涡旋件2的抽气孔2j和柔性框架3的连通孔3s导入至框架空间15d(参照图4)。该制冷剂气体由于处于压缩途中,因此为高于吸入压且排出压以下的中间压Pm2。
[0061] 此外,虽说导入制冷剂气体,但由于框架空间15d是由上密封材料16a和下密封材料16b封闭的闭合空间,因此在通常运转时与压缩室20的压力变动对应地压缩室20和框架空间15d在双向都具有微少的流动。即,压缩室20和框架空间15d成为就好比正在呼吸那样的状态。
[0062] 这里,框架空间15d的中间压Pm2利用大体由所连通的压缩室20的位置决定的规定的倍率β表示为“Pm2=Ps×β”。其中,Ps是吸入环境压即低压。
[0063] 这里,在柔性框架3,(A)由凸台部外部空间15b的中间压Pm1所引起的力与(B)经由推力轴承3a的来自摆动涡旋件2的按压力的合力(A+B)作为向下的力发挥作用。另一方面,在柔性框架3,(C)由框架空间15d的中间压Pm2所引起的力与(D)由作用于向下端面的高压环境露出的部分的高压所引起的力的合力(C+D)作为向上的力发挥作用。而且,在通常运转时设定为向上的力(C+D)大于向下的力(A+B)。
[0064] 在通常运转时设定为向上的力(C+D)大于向下的力(A+B)。因此,柔性框架3成为向固定涡旋件1侧(图1的上侧)浮起的状态。即,柔性框架3由于上嵌合圆筒面3d被导承框4的上嵌合圆筒面4a引导,并且下嵌合圆筒面3e被导承框4的下嵌合圆筒面4b引导,而成为向固定涡旋件1侧(图1的上侧)浮起的状态。即,柔性框架3向固定涡旋件1侧(图1的上侧)浮起而成为经由推力轴承3a被按压于摆动涡旋件2的状态。
[0065] 由于柔性框架3被按压于摆动涡旋件2,因此摆动涡旋件2也与柔性框架3相同地成为向固定涡旋件1侧(图1的上侧)浮起的状态。其结果是,摆动涡旋件2的摆动涡旋齿2b的齿顶与固定涡旋件1的齿底(固定台板1a)接触,并且固定涡旋件1的固定涡旋齿1b的齿顶与摆动涡旋件2的齿底(摆动台板2a)接触。
[0066] 另一方面,在压缩机的启动时等的过渡期或在压缩室20的内压异常上升时等,上述的(B)的经由推力轴承3a的来自摆动涡旋件2的按压力变大。因此,向下的力(A+B)变得大于向上的力(C+D)。其结果是,柔性框架3向导承框4侧(图1的下侧)被按压。于是,摆动涡旋件2的摆动涡旋齿2b的齿顶与固定涡旋件1的齿底(固定台板1a)分离,并且固定涡旋件1的固定涡旋齿1b的齿顶与摆动涡旋件2的齿底(摆动台板2a)分离。由此,压缩室20内的压力下降,从而防止压缩室20内的压力过度地上升。
[0067] 在喷射运转时,来自外部的喷射制冷剂经由喷射管41向流入孔1g流入,并经由喷射流路31a,从喷射口1f向压缩室20注入。另外,来自外部的喷射制冷剂从吸入连通孔1j还向制冷剂吸入空间9注入。此时,从吸入管42吸入的低压的制冷剂和通过吸入连通孔1j向制冷剂吸入空间9注入的喷射制冷剂,流入压缩室20并被压缩。此时,在与喷射口1f连通时的压缩室20内的压力小于喷射压力的情况下,如图7所示,克服喷射逆止阀机构35的弹簧35b的弹簧力,喷射制冷剂向压缩室20内流入。在喷射压力小于压缩室20内的压力的情况下,如图6所示,逆止阀芯35a不打开,喷射制冷剂不向压缩室20流入。喷射压力小于压缩室20内的压力的运转条件大致为不需要喷射的条件,在大多情况下,用于使喷射制冷剂向涡旋式压缩机100流入的单元侧的阀关闭。
[0068] 接下来,对喷射逆止阀机构35的效果进行说明。逆止阀芯35a主要具有提高不需要喷射运转的条件下的性能的效果。如图5所示,喷射制冷剂在通过喷射流路31a后进行分支,通过2个部位或3个部位的喷射口1f向压缩室20内注入。分支出的喷射口1f分别与压缩室20中由摆动涡旋件2的内向面和固定涡旋件1的外向面形成的压缩室(以下,称为压缩室A。)、和由摆动涡旋件2的外向面和固定涡旋件1的内向面形成的压缩室(以下,称为压缩室B。)连通。在轴7处于某个旋转角时,在喷射口1f分别与压缩室A和压缩室B连通的时机不同的情况下,会在压缩室A的压力与压缩室B的压力不同的状态下与喷射流路31a连通。在假设没有进行喷射运转时,在压缩室A和压缩室B从压力高的一方向低的一方经由喷射流路31a连通,从而成为所谓的正在呼吸的状态。涡旋式压缩机100若成为呼吸状态,则在压缩室20发生制冷剂的再压缩,作为结果会成为输入的增加、性能降低的原因。
[0069] 在实施方式1的涡旋式压缩机100中,将喷射逆止阀机构35设置于喷射口1f,上述喷射逆止阀机构35由配置于流入孔侧的逆止阀芯35a、和配置于压缩室20侧并对逆止阀芯35a向流入孔1g侧施力的弹簧35b构成。因此,该涡旋式压缩机100借助喷射逆止阀机构35而消除压缩室A和压缩室B经由喷射流路31a的连通,从而消除呼吸运动。
[0070] 这里,涡旋式压缩机100在没有进行喷射运转的状态下,喷射逆止阀机构35的下游侧(压缩室20侧)的压力发生变动,与此相对,喷射逆止阀机构35的上游侧(流入孔1g侧)的压力保持恒定。因此,该涡旋式压缩机100存在因喷射逆止阀机构35的下游侧的压力相对于喷射逆止阀机构35的上游侧的压力变大或变小而引起喷射逆止阀机构35的微振动的问题。对于涡旋式压缩机100而言,若引起喷射逆止阀机构35的微振动,则制冷剂有可能从逆止阀芯35a的缝隙向喷射回路泄漏。对于涡旋式压缩机100而言,若制冷剂向喷射回路泄漏,则需要再次压缩泄漏的制冷剂从而运转能力有可能会降低。
[0071] 在实施方式1的涡旋式压缩机100中,由于形成有使流入孔1g与制冷剂吸入空间9连通的吸入连通孔1j,因此在没有进行喷射运转的状态下,通过连通的制冷剂吸入空间9能够使喷射逆止阀机构35的上游侧的压力小于压缩室20的变动的压力。因此,该涡旋式压缩机100能够借助喷射逆止阀机构35的上游侧与下游侧的压力差、和喷射逆止阀机构35的弹簧力,抑制喷射逆止阀机构35的微振动,从而能够防止制冷剂从喷射逆止阀机构35的缝隙向喷射回路泄漏的情况。因此,该涡旋式压缩机100无需再次压缩泄漏的制冷剂,因此能够实现运转能力的提高。
[0072] 另外,在实施方式1的涡旋式压缩机100中,由于喷射逆止阀机构35设置于喷射口1f,因此消除上述的压缩室A与压缩室B经由喷射流路31a的连通,从而消除呼吸运动。因此,该涡旋式压缩机100能够抑制制冷剂在压缩室20的再压缩,因此能够实现运转能力的提高。
[0073] 另外,实施方式1的涡旋式压缩机100的喷射逆止阀机构35的弹簧35b的中心轴相对于喷射口1f的流出孔的中心轴偏置配置。由此,不变形逆止阀芯35a的外径就能够增加喷射流量。
[0074] 另外,在实施方式1中涡旋式压缩机100在固定台板1a的上侧的面设置有背板38,该背板38形成将喷射口1f与流入孔1g相连的喷射流路31a。因此,在实施方式1中涡旋式压缩机100能够形成多个喷射口1f,从而能够从各喷射口1f向由摆动涡旋件2的内向面与固定涡旋件1的外向面形成的压缩室、和由摆动涡旋件2的外向面与固定涡旋件1的内向面形成的压缩室高效地注入喷射制冷剂。
[0075] 实施方式2
[0076] 接下来,基于图8对本发明的实施方式2所涉及的涡旋式压缩机101进行说明。图8是将本发明的实施方式2所涉及的涡旋式压缩机的上部放大示出的纵剖视图。其中,对于与在实施方式1中说明的涡旋式压缩机100相同的结构,标注相同的附图标记并适当地省略其说明。
[0077] 对于实施方式2的涡旋式压缩机101而言,设置防止压缩室20内的制冷剂向喷射回路逆流的喷射逆止阀机构36的位置,与上述的实施方式1的结构不同。具体而言,在固定涡旋件1的固定台板1a且在从与板的厚度相当的侧部朝向上部的流入孔1g的中途位置,形成有使该流入孔1g与喷射口1f相连的喷射流路31a。而且,在流入孔1g内并且在流入孔1g与喷射流路31a相交的位置设置有喷射逆止阀机构36。
[0078] 实施方式2的涡旋式压缩机101主要是小型尺寸的机型,并且是适合于喷射口1f内不能充分地确保设置喷射逆止阀机构36的空间的情况的结构。对于实施方式2的涡旋式压缩机101而言,由于喷射流路31a的长度在构造上变短,因此流路压力损失会降低,从而能够改善能力。
[0079] 实施方式2的涡旋式压缩机101的喷射逆止阀机构36也由配置于流入孔1g侧的逆止阀芯36a、和配置于压缩室20侧并对逆止阀芯36a向流入孔1g侧施力的弹簧36b构成。喷射逆止阀机构36的弹簧36b的一端安装于逆止阀芯36a,另一端安装于背板38,该背板38通过螺栓37固定于固定台板1a的上表面。
[0080] 喷射制冷剂从封闭容器10的外部经由喷射管41向流入孔1g流入。流入至流入孔1g的喷射制冷剂一边推压逆止阀芯36a一边通过流入孔1g,并从喷射流路31a经由喷射口1f向压缩室20注入。实施方式2的涡旋式压缩机101也借助喷射逆止阀机构36消除上述的压缩室A与压缩室B经由喷射流路31a的连通,从而消除呼吸运动。
[0081] 实施方式3
[0082] 接下来,基于图9和图10对本发明的实施方式3所涉及的涡旋式压缩机102进行说明。图9是将本发明的实施方式3所涉及的涡旋式压缩机的上部放大示出的纵剖视图。图10是表示本发明的实施方式3所涉及的涡旋式压缩机的说明图,并且是平面地表示伴随着摆动涡旋件的旋转而摆动台板的突起部相对于吸入连通孔进行位移的情况的说明图。其中,对于与在实施方式1和2中说明的涡旋式压缩机相同的结构,标注相同的附图标记并适当地省略其说明。另外,在图9所示的实施方式3的涡旋式压缩机102中,作为一个例子示出设置了在上述实施方式2中说明的喷射逆止阀机构36的结构,但即使是设置了在上述实施方式1中说明的喷射逆止阀机构35的结构也能够同样地实施。
[0083] 涡旋式压缩机在喷射运转时,喷射制冷剂的一部分通过吸入连通孔1j向制冷剂吸入空间9流动,由此注入于压缩室20的喷射制冷剂减少,从而制热能力有可能降低。为此,在实施方式3所涉及的涡旋式压缩机102中,如图9所示,在上述实施方式2的涡旋式压缩机101的结构的基础上,在摆动台板2a的上侧的面还设置有突起部2m,该突起部2m伴随着摆动涡旋件2的旋转而间歇性地堵塞吸入连通孔1j的制冷剂吸入空间9侧的开口部。
[0084] 这里,基于图10对伴随着摆动涡旋件2的旋转而摆动台板2a的突起部2m相对于吸入连通孔1j进行位移的结构的一个例子进行说明。如图10的(a)所示,在摆动涡旋件2的旋转角度为0°的情况下,吸入连通孔1j处于制冷剂吸入空间9侧的开口部的整面被突起部2m堵塞的状态。伴随着摆动涡旋件2的旋转,吸入连通孔1j逐渐与制冷剂吸入空间9连通,如图10的(b)所示,在摆动涡旋件2的旋转角度为90°的情况下,吸入连通孔1j成为开口部的一部分与制冷剂吸入空间9连通的状态。而且,如图10的(c)所示,若摆动涡旋件2的旋转角度变为180°,则突起部2m完全从开口部偏离,从而吸入连通孔1j成为与制冷剂吸入空间9完全连通的状态。而且,伴随着摆动涡旋件2的旋转,吸入连通孔1j逐渐堵塞开口部,如图10的(d)所示,若摆动涡旋件2的旋转角度变为270°,则吸入连通孔1j成为开口部的一部分被突起部
2m堵塞的状态。而且,若摆动涡旋件2的旋转角度变为360°(0°),则吸入连通孔1j成为开口部的整面再次被突起部2m堵塞的状态。实施方式3的涡旋式压缩机102通过摆动涡旋件2的公转运动而重复图10的(a)~(d)。
[0085] 因此,实施方式3的涡旋式压缩机102由于在摆动台板2a的上侧的面设置有伴随着摆动涡旋件2的旋转而间歇性地堵塞吸入连通孔1j的制冷剂吸入空间9侧的开口部的突起部2m,因此在喷射运转时,能够抑制从吸入连通孔1j向制冷剂吸入空间9流动的喷射制冷剂。因此,涡旋式压缩机102能够向压缩室20充分注入喷射制冷剂,因此能够实现制热能力的改善。
[0086] 另外,该涡旋式压缩机102在没有进行喷射运转的状态下,能够借助喷射逆止阀机构36的上游侧与下游侧的压力差、和喷射逆止阀机构36的弹簧力,来抑制喷射逆止阀机构36的微振动,从而能够防止制冷剂从喷射逆止阀机构36的缝隙向喷射回路泄漏的情况。因此,该涡旋式压缩机102无需再次压缩泄漏的制冷剂,因此能够实现运转能力的提高。
[0087] 以上基于实施方式对本发明进行了说明,但本发明不限定于上述的实施方式的结构。例如,图示的涡旋式压缩机100的内部结构只是一个例子,并不限定于上述的内容,即使是包含其他结构要素的涡旋式压缩机也能够相同地进行实施。总之,为了慎重起见,补充说明一下,在本发明的主旨(技术范围)中也包含所谓的本领域技术人员根据需要完成的各种变更、应用、利用的范围。
[0088] 附图标记说明
[0089] 1…固定涡旋件;1a…固定台板;1b…固定涡旋齿;1c…十字滑块引导槽;1d…排出口;1e…释放口;1f…喷射口;1g…流入孔;1h…喷射口宽度;1j…吸入连通孔;2…摆动涡旋件;2a…摆动台板;2b…摆动涡旋齿;2c…摆动轴承;2d…推力面;2e…十字滑块引导槽;2f…凸台部;2j…抽气孔;2k…下开口部;2m…突起部;3…柔性框架;3a…推力轴承;3c…主轴承;3d…上嵌合圆筒面;3e…下嵌合圆筒面;3h…辅助主轴承;3m…中间压调整弹簧;3n…连通孔;3p…中间压调整阀机构;3s…连通孔;3x…往复滑动部;4…导承框;4a…上嵌合圆筒面;4b…下嵌合圆筒面;5…电动机;5a…转子;5b…定子;6…辅助框架;6a…副轴承;7…轴;7b…摆动轴部;7c…主轴部;7d…副轴部;7f…油管;7g…给油孔;8…十字滑块机构;8a、
8b…爪;8c…十字滑块机构环状部;9…制冷剂吸入空间;10…封闭容器;11…冷冻机油;
15a…凸台部内部空间;15b…凸台部外部空间;15c…台板外径部空间;15d…框架空间;
16a…上密封材料;16b…下密封材料;20…压缩室;31…背板;31a…喷射流路;31d…排出孔;31e…释放孔;33…开闭阀;34…阀按压件;35、36…喷射逆止阀机构;35a、36a…逆止阀芯;35b、36b…弹簧;37…螺栓;38…背板;41…喷射管;42…吸入管;43…排出管;100、101、
102…涡旋式压缩机。