涡旋式压缩机

摘要

一种涡旋式压缩机，通过减小回油引导件的尺寸来实现成本降低。涡旋式压缩机(10)具有外壳(11)、涡旋式压缩机构(40)、马达(20)、曲轴(30)、油分离部件(70)和回油通路(P)。马达(20)的转子(22)在旋转方向(R)上进行旋转。油分离部件(70)配置于马达(20)的下方。油分离部件(70)抑制制冷剂的流动对润滑油的搅拌。回油通路(P)将润滑油从马达(20)的上方向下方引导。在油分离部件(70)设置有用于使润滑油落下的缺口(76)。在俯视观察时，缺口(76)的面积(A1)的中心(76G)与回油通路(P)的流路面积(A2)的中心(PG)相比在旋转方向(R)上偏移了偏移距离(G)。

权利要求

1.一种涡旋式压缩机(10)，所述涡旋式压缩机(10)具有：外壳(11)；

涡旋式压缩机构(40)，其配置于所述外壳的内部；

马达(20)，其配置于所述外壳的内部且配置于所述涡旋式压缩机构的下方，并且具有定子(21)和在旋转方向(R)上旋转的转子(22)；

曲轴(30)，其连接所述涡旋式压缩机构和所述马达；

油分离部件(70)，其配置于所述马达的下方，并且抑制制冷剂的流动对润滑油的搅拌；

以及

回油通路(P)，其将所述润滑油从所述马达的上方向所述马达的下方引导，在所述油分离部件(70)设置有用于使所述润滑油落下的缺口(76)，在俯视观察时，所述缺口和所述回油通路至少局部重叠，所述缺口的面积A1的中心(76G)与所述回油通路的流路面积A2的中心(PG)相比在所述旋转方向上偏移了偏移距离G。

2.根据权利要求1所述的涡旋式压缩机，其中，所述定子的下端和所述油分离部件(70)分开高低差H，所述高低差H相对于所述偏移距离G的比率H/G为0.38以上且50以下。

3.根据权利要求1或2所述的涡旋式压缩机，其中，所述缺口的所述面积A1相对于所述回油通路的所述流路面积A2的比率A1/A2为1.9以上且3.8以下。

4.根据权利要求1或2所述的涡旋式压缩机，其中，

2 2

所述润滑油在温度80℃以上且120℃以下时表现出3.30mm/s以上且4.46mm /s以下的粘度。

5.根据权利要求1或2所述的涡旋式压缩机，其中，所述定子具有位于所述定子的外周的芯切割部(21a)，所述回油通路包含所述芯切割部。

6.根据权利要求1或2所述的涡旋式压缩机，其中，所述涡旋式压缩机还具有：

轴承(36)，其配置于所述马达的下方，并且将所述曲轴支承为能够旋转；以及框架(60)，其支承所述轴承，所述油分离部件(70)安装于所述框架(60)。

7.根据权利要求6所述的涡旋式压缩机，其中，所述框架(60)具有固定于所述外壳的第1固定脚(61)和第2固定脚(62)，所述油分离部件(70)具有第1部位(71)和第2部位(74)，所述第2部位位于所述回油通路的下方，从所述旋转方向上的上游侧向下游侧按照所述第1部位和所述第1固定脚的顺序进行配置，从所述旋转方向上的上游侧向下游侧按照所述第2部位和所述第2固定脚的顺序进行配置，所述缺口设置于所述第2部位，并且未设置于所述第1部位。

8.根据权利要求1或2所述的涡旋式压缩机，其中，所述油分离部件(70)安装于所述外壳。

说明书

涡旋式压缩机

技术领域

[0001] 具有用于对制冷剂和油进行分离的油分离部件的涡旋式压缩机。

背景技术

[0002] 专利文献1(日本特开2015‑105637号公报)公开的涡旋式压缩机具有油分离板。油分离板固定于压缩机构和马达的下方。油分离板将设置于外壳的下部的存油部与制冷剂回旋的空间隔开。由此，油分离板抑制可能由于制冷剂气体的流动与存油部接触而产生的润滑油的搅拌。

[0003] 润滑油从存油部被吸上来，被供给到压缩机构。润滑油离开压缩机构后，向油分离板落下。在油分离板设置有用于使润滑油向存油部落下的开口。在油分离板的开口固定有回油引导件，以将润滑油的落下路径与制冷剂隔开。

[0004] 采用从马达的上方延伸到油分离板的较长的回油引导件导致涡旋式压缩机的成本升高。

[0005] 现有技术文献

[0006] 专利文献

[0007] 专利文献1：日本特开2015‑105637号公报

发明内容

[0008] 第1观点的涡旋式压缩机具有外壳、涡旋式压缩机构、马达、曲轴、油分离部件和回油通路。涡旋式压缩机构配置于外壳的内部。马达配置于外壳的内部且配置于涡旋式压缩机构的下方。马达具有定子和转子。转子在旋转方向上旋转。曲轴连接涡旋式压缩机构和马达。油分离部件配置于马达的下方。油分离部件抑制制冷剂的流动对润滑油的搅拌。回油通路将润滑油从马达的上方向马达的下方引导。在油分离部件设置有用于使润滑油落下的缺口。在俯视观察时，缺口的面积的中心与回油通路的面积的中心相比在旋转方向上偏移了偏移距离G。

[0009] 根据该结构，在制冷剂的回旋流使从回油通路落下的润滑油向转子的旋转方向的下游侧移动的情况下，缺口能够接受润滑油。因此，能够将润滑油回收于存油部。

[0010] 第2观点的涡旋式压缩机在第1观点的涡旋式压缩机中，定子的下端和油分离部件分开高低差H。高低差H相对于偏移距离G的比率H/G为0.38以上且50以下。

[0011] 根据该结构，缺口能够高效地接受向转子的旋转方向的下游侧移动的润滑油。

[0012] 第3观点的涡旋式压缩机在第1观点或第2观点的涡旋式压缩机中，缺口的面积A1相对于回油通路的流路面积A2的比率A1/A2为1.9以上且3.8以下。

[0013] 根据该结构，缺口能够高效地接受向油分离部件落下的润滑油。

[0014] 第4观点的涡旋式压缩机在第1观点～第3观点的任意一个观点的涡旋式压缩机2 2
中，润滑油在温度80℃以上且120℃以下时表现出3.30mm/s以上且4.46mm/s以下的粘度。

[0015] 根据该结构，缺口能够高效地接受向油分离部件落下的润滑油。

[0016] 第5观点的涡旋式压缩机在第1观点～第4观点的任意一个观点的涡旋式压缩机中，定子具有位于定子的外周的芯切割部。回油通路包含芯切割部。

[0017] 根据该结构，回油通路包含芯切割部。因此，在马达的高度上，不需要构成回油通路的专用部件。

[0018] 第6观点的涡旋式压缩机在第1观点～第5观点的任意一个观点的涡旋式压缩机中，还具有轴承和框架。轴承配置于马达的下方。轴承将曲轴支承为能够旋转。框架支承轴承。油分离部件安装于框架。

[0019] 根据该结构，支承轴承的框架和将油与制冷剂分离的油分离部件是分体的。因此，能够提高框架和油分离部件的强度。

[0020] 第7观点的涡旋式压缩机在第6观点的涡旋式压缩机中，框架具有固定于外壳的第1固定脚和第2固定脚。油分离部件具有第1部位和第2部位。第2部位位于回油通路的下方。
从旋转方向上的上游侧向下游侧按照第1部位和第1固定脚的顺序进行配置。从旋转方向上的上游侧向下游侧按照第2部位和第2固定脚的顺序进行配置。缺口设置于第2部位，并且未设置于第1部位。

[0021] 根据该结构，在第1部位未设置缺口。因此，存油部的润滑油与制冷剂的回旋流隔开，因此，抑制润滑油从涡旋式压缩机排出的现象。

[0022] 第8观点的涡旋式压缩机在第1观点～第7观点的任意一个观点的涡旋式压缩机中，油分离部件安装于外壳。

[0023] 根据该结构，油分离部件安装于外壳。因此，在外壳的内周附近，抑制位于存油部的润滑油被制冷剂搅拌。

附图说明

[0024] 图1是第1实施方式的涡旋式压缩机10的剖视图。

[0025] 图2是涡旋式压缩机10的一部分部件的侧视图。

[0026] 图3是涡旋式压缩机10的一部分部件的侧视图。

[0027] 图4是下部框架60和油分离部件70的立体图。

[0028] 图5是下部框架60和油分离部件70的俯视图。

[0029] 图6是第1实施方式的变形例1A的下部框架60和油分离部件70A的俯视图。

[0030] 图7是第2实施方式的涡旋式压缩机10B的剖视图。

[0031] 图8是油分离部件70B的俯视图。

[0032] 标号说明

[0033] 10、10B：涡旋式压缩机

[0034] 11：外壳

[0035] 12：存油部

[0036] 20：马达

[0037] 21：定子

[0038] 21a：芯切割部

[0039] 22：转子

[0040] 30：曲轴

[0041] 35：上部轴承

[0042] 36：下部轴承(轴承)

[0043] 37：偏心轴承

[0044] 40：涡旋式压缩机构

[0045] 50：上部框架

[0046] 51：油引导件

[0047] 52：制冷剂引导件

[0048] 60：下部框架(框架)

[0049] 61：第1固定脚

[0050] 62：第2固定脚

[0051] 63：第3固定脚

[0052] 70、70A、70B：油分离部件

[0053] 71：第1部位

[0054] 74：第2部位

[0055] 76、76A：缺口

[0056] 76G：缺口的面积的中心

[0057] 77：第3部位

[0058] 79：回油通路部位

[0059] A1：缺口的面积

[0060] A2：流路面积

[0061] G：偏移距离

[0062] H：高低差

[0063] P：回油通路

[0064] PG：回油通路的流路面积的中心

[0065] R：旋转方向

具体实施方式

[0066] <第1实施方式>

[0067] (1)整体结构

[0068] 图1是第1实施方式的涡旋式压缩机10的剖视图。涡旋式压缩机10用于对作为流体的低压制冷剂进行压缩，由此生成高压制冷剂。涡旋式压缩机10具有外壳11、马达20、曲轴30、涡旋式压缩机构40、上部框架50、下部框架60、油分离部件70、油引导件51(图2)和制冷剂引导件52(图3)。

[0069] (2)详细结构

[0070] (2‑1)外壳11

[0071] 如图1所示，外壳11收纳涡旋式压缩机10的各种部件。外壳11具有主体部11a、上部11b和下部11c。主体部11a具有大致圆筒形状。上部11b和下部11c与主体部11a气密地接合。
在上部11b设置有吸入管15。在主体部11a设置有喷出管16。在下部11c的附近设置有用于贮留润滑油的存油部12。

[0072] (2‑2)马达20

[0073] 马达20产生用于驱动涡旋式压缩机构40的动力。马达20配置于外壳11的内部。马达20配置于涡旋式压缩机构40的下方。马达20具有定子21和转子22。

[0074] 定子21具有未图示的绕组。绕组将涡旋式压缩机10接受的电力转换为磁力。定子21具有大致圆筒形状。定子21固定于主体部11a。在定子21的外周设置有被称为芯切割部
21a的缺口。由芯切割部21a构成的主体部11a与定子21之间的空隙作为制冷剂的通路发挥功能。

[0075] 转子22设置于定子21的附近。转子22具有未图示的永磁体。转子22具有大致圆筒形状。定子21的绕组和转子22的永磁体进行相互作用，由此，转子22进行旋转。

[0076] (2‑3)曲轴30

[0077] 曲轴30将马达20产生的动力传递到涡旋式压缩机构40。曲轴30连接涡旋式压缩机构40和马达20。曲轴30固定于转子22。曲轴30具有同心部31和偏心部32。同心部31与转子22和曲轴30的旋转轴同心。偏心部32从旋转轴偏心。同心部31被上部轴承35和下部轴承36支承为能够旋转。偏心部32被偏心轴承37支承为能够旋转。上部轴承35配置于马达20的上方。下部轴承36配置于马达20的下方。偏心轴承37配置于涡旋式压缩机构40的附近。

[0078] 在曲轴30的内部设置有油上升孔33。曲轴30进行旋转，由此，存油部12的润滑油被吸上来到油上升孔33，然后，供给到涡旋式压缩机构40、上部轴承35、下部轴承36和偏心轴承37。

[0079] (2‑4)涡旋式压缩机构40

[0080] 涡旋式压缩机构40配置于外壳11的内部。涡旋式压缩机构40具有固定涡旋件41和可动涡旋件42。

[0081] 固定涡旋件41具有固定板部41a和固定涡盘部41b。固定板部41a是在水平方向上扩展的部位。固定涡盘部41b从固定板部41a起在铅垂方向上延伸。固定涡盘部41b在俯视观察时具有涡卷形状。在固定板部41a的中央形成有用于喷出高压制冷剂的喷出孔45。

[0082] 可动涡旋件42具有可动板部42a、可动涡盘部42b和可动突出部42c。可动板部42a是在水平方向上扩展的部位。可动涡盘部42b从可动板部42a起在铅垂方向上延伸。可动涡盘部42b在俯视观察时具有涡卷形状。可动突出部42c从可动板部42a起在铅垂方向上延伸。可动突出部42c具有凹部。凹部收纳偏心轴承37和偏心部32。可动涡旋件42能够相对于固定涡旋件41进行公转。

[0083] 固定涡旋件41和可动涡旋件42一起规定多个压缩室43。位于最外侧的压缩室43与吸入管15连通。

[0084] (2‑5)上部框架50

[0085] 上部框架50支承上部轴承35。上部框架50经由上部轴承35支承曲轴30。上部框架50固定于外壳11的主体部11a。固定涡旋件41固定于上部框架50。在上部框架50形成有在上下方向上贯通上部框架50的制冷剂通路50a。

[0086] (2‑6)下部框架60

[0087] 下部框架60支承下部轴承36。下部框架60经由下部轴承36支承曲轴30。下部框架60固定于外壳11的主体部11a。

[0088] (2‑7)油分离部件70

[0089] 油分离部件70抑制制冷剂与润滑油的混合。即，油分离部件70抑制可能由于气体制冷剂与存油部12接触而产生的润滑油的飞散，进而抑制制冷剂与润滑油的混合。油分离部件70固定于下部框架60。定子21的下端和油分离部件70分开高低差H。

[0090] (2‑8)油引导件51

[0091] 图2是涡旋式压缩机10的一部分部件的侧视图。油引导件51设置于外壳11的主体部11a。油引导件51未到达油分离部件70。在油引导件51设置有槽51a。槽51a将位于上方的润滑油向下方引导。油引导件51的槽51a和定子21的芯切割部21a构成回油通路P。回油通路P将润滑油从马达20的上方向马达20的下方引导。位于比油引导件51靠上方处的润滑油通过回油通路P，接着，向油分离部件70的回油通路部位79落下。回油通路部位79位于回油通路P的正下方。

[0092] (2‑9)制冷剂引导件52

[0093] 图3是涡旋式压缩机10的一部分部件的侧视图。制冷剂引导件52设置于外壳11的主体部11a。制冷剂引导件52将位于上方的制冷剂向周向和下方引导。由此，制冷剂的一部分一边水平地行进，一边沿着主体部11a的内周面回旋。此外，制冷剂的另一部分向下方行进，通过芯切割部21a。

[0094] (2‑10)润滑油

[0095] 润滑油在温度80℃以上且120℃以下时表现出3.30mm2/s以上且4.46mm2/s以下的粘度。

[0096] (3)制冷剂和润滑油的运动

[0097] 下面，叙述制冷剂和润滑油的运动。但是，希望留意到制冷剂和润滑油不是彼此完全独立地运动。制冷剂和润滑油表现出相溶性。因此，下面讨论的制冷剂或润滑油的运动也可以是制冷剂与润滑油的混合物的运动。

[0098] (3‑1)制冷剂

[0099] 低压制冷剂从图1所示的吸入管15进入涡旋式压缩机10的内部。接着，低压制冷剂进入涡旋式压缩机构40的最外侧的压缩室43。曲轴30的旋转使可动涡旋件42公转，由此，压缩室43一边缩小容积，一边向涡旋式压缩机构40的中心移动。在该过程中，低压制冷剂被压缩而成为高压制冷剂。高压制冷剂从喷出孔45向上部空间S1喷出。然后，高压制冷剂通过上部框架50的制冷剂通路50a，由此到达中部空间S2。接着，高压制冷剂到达制冷剂引导件52。

[0100] 借助制冷剂引导件52，制冷剂的一部分一边水平地行进，一边沿着主体部11a的内周回旋。该回旋流有时由于转子22的旋转而进一步被加速。制冷剂的另一部分向下方行进，通过芯切割部21a，与油分离部件70碰撞。接着，在马达20和下部框架60之间的下部空间S3中，转子22的旋转使制冷剂回旋。

[0101] (3‑2)润滑油

[0102] 润滑油从存油部12向油上升孔33被吸上来。然后，润滑油被供给到涡旋式压缩机构40、上部轴承35、下部轴承36和偏心轴承37。然后，润滑油离开涡旋式压缩机构40、上部轴承35、下部轴承36和偏心轴承37。接着，润滑油顺着主体部11a的内周面或油引导件51的回油通路P向下方移动。离开回油通路P的润滑油通过芯切割部21a，向油分离部件70的回油通路部位79落下。

[0103] (4)下部框架60和油分离部件70的详细构造

[0104] 图4是下部框架60和油分离部件70的立体图。图中的箭头示出转子22的旋转方向R。

[0105] 下部框架60具有第1固定脚61、第2固定脚62和第3固定脚63。第1固定脚61、第2固定脚62和第3固定脚63均固定于外壳11的主体部11a。固定的方法例如是焊接。

[0106] 油分离部件70是固定于下部框架60的板状部件。油分离部件70具有第1部位71、第2部位74和第3部位77。从旋转方向R上的上游侧向下游侧按照第1部位71、第1固定脚61、第3部位77、第3固定脚63、第2部位74和第2固定脚62的顺序进行配置。在第2部位74形成有缺口
76。缺口76用于使油分离部件70的上方滞留的润滑油向存油部12落下。

[0107] 图5是下部框架60和油分离部件70的俯视图。在油分离部件70的回油通路部位79的上方设置有油引导件51。缺口76的面积A1的中心76G与回油通路P的流路面积A2的中心PG相比在旋转方向R上偏移了偏移距离G。

[0108] 这里，缺口76的面积A1是由假想圆的圆周和缺口76的边形成的图形的面积，该假想圆在多个部位处与油分离部件70的外周一致。此外，回油通路P的流路面积A2是回油通路P中润滑油能够流动的区域的截面面积。

[0109] 上述的“缺口76的面积A1的中心76G”可以是面积A1的重心。此外，上述的“回油通路P的流路面积A2的中心PG”可以是流路面积A2的重心。

[0110] 高低差H相对于偏移距离G的比率H/G为0.38以上且50以下。缺口76的面积A1相对于回油通路P的流路面积A2的比率A1/A2为1.9以上且3.8以下。

[0111] (5)特征

[0112] (5‑1)

[0113] 在俯视观察时，缺口76的面积A1的中心76G与回油通路P的流路面积A2的中心PG相比在旋转方向R上偏移了偏移距离G。因此，在制冷剂的回旋流使从回油通路P落下的润滑油向转子22的旋转方向R的下游侧移动的情况下，缺口76能够接受润滑油。由此，能够将润滑油回收于存油部12。

[0114] (5‑2)

[0115] 回油通路P包含芯切割部21a。因此，在马达20的高度上，不需要构成回油通路P的专用部件。

[0116] (5‑3)

[0117] 支承下部轴承36的框架60和将润滑油与制冷剂分离的油分离部件70是分体的。因此，能够提高框架60和油分离部件70的强度。

[0118] (5‑4)

[0119] 在第1部位71未设置缺口。因此，存油部12的润滑油与制冷剂的回旋流隔开，因此，抑制润滑油从涡旋式压缩机10排出的现象。

[0120] (5‑5)

[0121] 高低差H相对于偏移距离G的比率H/G为0.38以上且50以下。因此，落下的润滑油不容易由于制冷剂的回旋流而移动，因此，缺口76容易接受润滑油。

[0122] (5‑6)

[0123] 缺口76的面积A1相对于回油通路P的流路面积A2的比率A1/A2为1.9以上且3.8以下。因此，缺口76的面积A1确保了规定的大小，因此，缺口76容易接受润滑油。

[0124] (5‑7)

[0125] 润滑油在温度80℃以上且120℃以下时表现出3.30mm2/s以上且4.46mm2/s以下的粘度。因此，润滑油具有规定的粘度，因此，落下的润滑油不容易由于制冷剂的回旋流而移动。

[0126] (6)变形例

[0127] 下面是上述第1实施方式的变形例。也可以组合多个变形例。

[0128] (6‑1)变形例1A

[0129] 图6是第1实施方式的变形例1A。变形例1A的油分离部件70A的结构与图5所示的第1实施方式的油分离部件70的结构相比，缺口76A的形状不同。变形例1A的油分离部件70A的缺口76A的上游端位于比回油通路P的上游端更靠上游侧处。

[0130] 但是，变形例1A的油分离部件70A的结构与第1实施方式的油分离部件70的结构同样，缺口76A的面积A1的中心76G与回油通路P的流路面积A2的中心PG相比在旋转方向R上偏移了偏移距离G。

[0131] 因此，根据该结构，在制冷剂的回旋流使从回油通路P落下的润滑油向转子22的旋转方向R的下游侧移动的情况下，缺口76A也能够接受润滑油。由此，能够将润滑油回收于存油部12。

[0132] (6‑2)变形例1B

[0133] 在基本实施方式中，下部框架60具有的固定脚的数量为3个。取而代之，下部框架60具有的固定脚的数量也可以是2、4、5、6等3以外的数量。

[0134] <第2实施方式>

[0135] (1)结构

[0136] 图7是第2实施方式的涡旋式压缩机10B的剖视图。第2实施方式的涡旋式压缩机10B与第1实施方式的涡旋式压缩机10的不同之处在于，油分离部件70B直接安装于外壳11，并且，下部框架60B安装于油分离部件70B。另外，下部框架60B也可以固定于外壳11。或者，涡旋式压缩机10B也可以不具有下部框架60B。

[0137] 图8是油分离部件70B的俯视图。油分离部件70B具有缺口76。缺口76包含第1缺口76a和第2缺口76b。在转子22的旋转方向R上，第1缺口76a设置于回油通路P的上游侧。在转子22的旋转方向R上，第2缺口76b设置于回油通路P的下游侧。

[0138] 第2缺口76b的面积比第1缺口76a的面积大。因此，缺口76的整体的面积A1的中心76G与回油通路P的流路面积A2的中心PG相比向转子22的旋转方向R的下游侧偏移。

[0139] (2)特征

[0140] (2‑1)

[0141] 在制冷剂的回旋流使从回油通路P落下的润滑油向转子22的旋转方向R的下游侧移动的情况下，缺口76能够接受润滑油。由此，能够将润滑油回收于存油部12。

[0142] (2‑2)

[0143] 油分离部件70B安装于外壳11。因此，在外壳11的内周附近，抑制位于存油部12的润滑油被制冷剂搅拌。

[0144] <总结>

[0145] 以上说明了本发明的实施方式，但是，能够理解为在不脱离权利要求书所记载的本发明的主旨和范围的情况下能够进行方式和详细情况的多种变更。