涡旋式压缩机的制作方法

1.本发明尤其涉及空气调节机、热水器或者冷藏库等的冷冻机中使用的涡旋式压缩机。


背景技术：

2.专利文献1中公开有在空气调节机等中使用的涡旋式压缩机。该涡旋式压缩机以回旋涡旋件相对于固定涡旋件进行回旋运动来进行制冷剂的压缩的方式构成。作为防止回旋涡旋件的自转的机构，使用了十字滑环(oldham ring)。十字滑环与轴承部件和回旋涡旋件进行滑动。因此，正在研究实现基于滑动损失的降低而产生的高效化、或者由于滑动导致的噪声的抑制等的方法。
3.现有技术文献
4.专利文献
5.专利文献1：日本特开2013-130101号公报


技术实现要素：

6.发明要解决的技术问题
7.本发明提供关于使用了十字滑环的压缩机，更进一步促进高效化的涡旋式压缩机。
8.本发明的涡旋式压缩机构成为，具有防止回旋涡旋件的自转的十字滑环，并且十字滑环在环状部的轴向上表面或者轴向下表面的至少一者，设置有使环状部的内周与外周连通的环状部连通路的结构。
附图说明
9.图1是实施方式1的涡旋式压缩机的纵截面图。
10.图2是表示该涡旋式压缩机的固定涡旋件的俯视图。
11.图3是表示该涡旋式压缩机的回旋涡旋件的后视图。
12.图4是表示该涡旋式压缩机的十字滑环的俯视图。
13.图5是表示该涡旋式压缩机的十字滑环的侧视图。
具体实施方式
14.(作为本发明的基础的知识等)
15.在发明者们想到本发明时，如专利文献1中所记载，涡旋式压缩机使用十字滑环防止回旋涡旋件的自转，但是该十字滑环与轴承部件或者回旋涡旋件之间产生滑动损失。另外，在十字滑环的附近存在冷冻机油，由冷冻机油的粘性产生的阻力对于压缩机的高效化造成障碍。因此，发明者等发现，在压缩机的高效化方面，需要降低十字滑环与轴承部件或者回旋涡旋件之间的滑动损失，同时也降低冷冻机油的粘性阻力，为了解决这一问题，而完
成了本发明的主题。
16.本发明提供一种涡旋式压缩机，其在降低十字滑环与轴承部件或者回旋涡旋件之间的滑动损失的同时，降低冷冻机油的粘性阻力，从而提高了效率。
17.以下，参照附图详细地说明实施方式。但是，也存在省略了必要程度以上的详细说明的情况。例如，存在省略对于已经公知的事项的详细说明、或者对于实质上相同的结构的重复说明的情况。这是为了避免以下的说明变得必要程度以上的冗长，便于本领域技术人员的理解。
18.此外，附图和以下的说明是为了本领域技术人员充分地理解本发明而提供的，并不是意图由此对权利要求的范围中记载的主题加以限定。
19.(实施方式1)
20.以下，使用图1～图5说明实施方式1。
21.[1-1.结构]
[0022]
如图1所示，涡旋式压缩机100通过在密闭容器1内配置压缩制冷剂的压缩机构部10、驱动压缩机构部10的电动机构部20而构成。
[0023]
密闭容器1由形成为沿着上下方向延伸的圆筒状的主干部1a、封闭主干部1a的下部开口的下盖1b、和封闭主干部1a的上部开口的上盖1c构成。
[0024]
在密闭容器1中，设置有向压缩机构部10中导入制冷剂的制冷剂吸入管2、将在压缩机构部10中被压缩的制冷剂排出到密闭容器1之外的制冷剂排出管3。
[0025]
压缩机构部10具有固定涡旋件11、回旋涡旋件12和将回旋涡旋件12回旋驱动的旋转轴13。
[0026]
电动机构部20具有固定于密闭容器1的定子21，和配置于定子21的内侧的转子22。旋转轴13固定于转子22。在旋转轴13的上端形成有相对于旋转轴13偏心的偏心轴13a。
[0027]
在固定涡旋件11和回旋涡旋件12的下方设置有支承固定涡旋件11和回旋涡旋件12的主轴承30。
[0028]
在主轴承30构成有轴支承旋转轴13的轴承部31和凸台收纳部32。主轴承30通过熔接或者烧嵌等固定于密闭容器1。旋转轴13的下端部13b被轴支承在配置于密闭容器1的下部的副轴承18。
[0029]
固定涡旋件11包括：圆板状的固定涡旋件端板11a；从固定涡旋件端板11a竖立设置的涡旋状的固定涡旋齿11b；和以包围固定涡旋齿11b的周围的方式竖立设置的外周壁部11c。在固定涡旋件端板11a的大致中心部形成有排出口14。
[0030]
回旋涡旋件12包括：圆板状的回旋涡旋件端板12a；从回旋涡旋件端板12a的卷侧端面竖立设置的回旋涡旋齿12b；和在回旋涡旋件端板12a的反卷侧端面(回旋涡旋件端板12a与卷侧端面相反侧的面)形成的圆筒状的凸台部12c。在回旋涡旋件端板12a的背面配置有防止回旋涡旋件12的自转的十字滑环17。
[0031]
固定涡旋件11的固定涡旋齿11b与回旋涡旋件12的回旋涡旋齿12b相互啮合，在固定涡旋齿11b与回旋涡旋齿12b之间形成多个压缩室15。
[0032]
凸台部12c形成在回旋涡旋件端板12a的大致中央。偏心轴13a插入凸台部12c中，凸台部12c被收纳在凸台收纳部32中。
[0033]
固定涡旋件11在外周壁部11c使用多个螺栓(未图示)固定于主轴承30。另一方面，
回旋涡旋件12经由防止回旋涡旋件12的自转的十字滑环17支承于固定涡旋件11。防止回旋涡旋件12的自转的十字滑环17设置在固定涡旋件11与主轴承30之间。由此，回旋涡旋件12相对于固定涡旋件11不自转地进行回旋运动。
[0034]
在密闭容器1的底部形成有储存润滑油的储油部4。在旋转轴13的下端设置有容积型的冷冻机油泵5。冷冻机油泵5以冷冻机油泵5的吸入口存在于储油部4内的方式配置。冷冻机油泵5通过旋转轴13被驱动，将在设置于密闭容器1的底部的储油部4中存在的润滑油，与压力条件和运转速度无关地可靠地汲取上来，因此，能够消除冷冻机油耗尽的担心。
[0035]
在旋转轴13形成有从旋转轴13的下端部13b至偏心轴13a的旋转轴冷冻机油供给孔13c。
[0036]
由冷冻机油泵5汲取上来的润滑油通过形成在旋转轴13内的旋转轴冷冻机油供给孔13c，供给到副轴承18的轴承、轴承部31和凸台部12c内。
[0037]
从制冷剂吸入管2吸入的制冷剂从吸入口15a导入到压缩室15。压缩室15从外周侧向中央部一边压缩容积一边移动。在压缩室15中达到了规定的压力的制冷剂，从在固定涡旋件11的中央部设置的排出口14向排出室6排出。在排出口14设置有排出簧片阀(未图示)。在压缩室15中达到规定的压力的制冷剂推开排出簧片阀，从而制冷剂向排出室6排出。向排出室6中排出的制冷剂被导出到密闭容器1内的上部，从制冷剂排出管3排出。
[0038]
图2～图5表示防止回旋涡旋件12的自转的自转防止机构。自转防止机构由：在固定涡旋件11的固定涡旋件上表面11d设置的固定涡旋件键槽11e(参照图2)；在回旋涡旋件12的回旋涡旋件背面12d设置的回旋涡旋件键槽12e(参照图3)；和在图4和图5中表示的十字滑环17构成。
[0039]
如图4所示，十字滑环17包括环状部17a、第1键部17b和第2键部17c。在本实施方式的例子中，第1键部17b为配置于环状部17a的轴向上表面且向环状部17a的轴向突出的一对键部。第2键部17c为配置咋环状部17a的轴向上表面且向环状部17a的轴向突出的另一对键部。第1键部17b与固定涡旋件键槽11e嵌合并且相对于固定涡旋件键槽11e滑动。第2键部17c与回旋涡旋件键槽12e嵌合并且相对于回旋涡旋件键槽12e滑动。环状部17a的轴向上表面相对于回旋涡旋件背面12d滑动，并且环状部17a的轴向下表面相对于轴承部31滑动。
[0040]
如图4和图5所示，在十字滑环17的环状部17a的轴向上表面，形成有使环状部17a的内周与外周连通的上部环状部连通路17d。在十字滑环17的环状部17a的轴向下表面，形成有使环状部17a的内周与外周连通的下部环状部连通路17e(在图4中由虚线表示)。十字滑环17的环状部17a的第1键部17b或第2键部17c、或者第1键部17b和第2键部17c的两者，形成有使键部的内周与外周连通的键部连通路17f(参照图5)。
[0041]
十字滑环17的上部环状部连通路17d，与用直线连结一对第2键部17c的的方向大致平行地形成。下部环状部连通路17e与用直线连结一对第1键部17b的方向大致平行地形成。即，上部环状部连通路17d和下部环状部连通路17e以与十字滑环17的行进方向大致平行的方式形成。
[0042]
在本实施方式的例子中，在十字滑环17的环状部17a设置的上部环状部连通路17d和下部环状部连通路17e，以上部环状部连通路17d的最深的部分的深度du与下部环状部连通路17e的最深的部分的深度dd的关系成为du＜dd的方式形成。并且，在该实施方式中，下部环状部连通路17e以下部环状部连通路17e的最深的部分的深度dd，相对于除了连通路
(本实施方式
では
、上部环状部通路部17d和下部环状部连通路17e)的存在部分以外的环状部17a的最薄的部分的厚度dt，成为dt/10≤dd≤dt/2的方式形成。
[0043]
[1-2.动作]
[0044]
关于如以上所述构成的涡旋式压缩机100，以下关于其动作、作用进行说明。
[0045]
上述结构的涡旋式压缩机100，在十字滑环17的环状部17a的上表面设置有上部环状部连通路17d。另外，在十字滑环17的环状部17a的下表面设置有下部环状部连通路17e。由此，因为能够使上部环状部连通路17d与回旋涡旋件背面12d的接地面(接触面)和下部环状部连通路17e与轴承部31的接地面(接触面)减小，所以能够降低滑动损失。另外，通过具有上部环状部连通路17d和下部环状部连通路17e，在上部环状部连通路17d与回旋涡旋件背面12d的接触面和下部环状部连通路17e与轴承部31的接触面存在的冷冻机油的流动顺滑化，能够降低冷冻机油的粘性阻力。因为在十字滑环17的键部侧面，形成有与十字滑环17的行进方向大致平行、且使十字滑环17的内周与外周连通的键部连通路17f，所以使冷冻机油的流动更加顺滑化，能够降低冷冻机油的粘性阻力。
[0046]
另外，在本实施方式中，上部环状部连通路17d和下部环状部连通路17e沿着与十字滑环17的回旋运动大致相同方向形成。因此，能够使冷冻机油的流动顺滑化，能够提高冷冻机油的粘性阻力的降低效果。例如，在上部环状部连通路17d中流动的冷冻机油在从回旋涡旋件12相对地看时，成为与回旋涡旋件12的回旋运动同方向地流动。另外，在下部环状部连通路17e中流动的冷冻机油在从轴承部31相对地看时，成为与回旋涡旋件12的回旋运动同方向地流动。像这样，因为冷冻机油成为与回旋运动同方向地流动，所以冷冻机油的流动变得顺滑，能够期待冷冻机油的粘性阻力的降低效果。
[0047]
此外，在环状部17a中设置的环状部连通路，也可以仅为上部环状部连通路17d和下部环状部连通路17e的任意一者。在该情况下，虽然效果减半，但是能够获得滑动阻力降低的效果和冷冻机油的粘性阻力降低的效果，能够实现涡旋式压缩机的高效化。
[0048]
在设置有上部环状部连通路17d和下部环状部连通路17e的两者的本实施方式中，以设置在十字滑环17的环状部17a的上部环状部连通路17d的最深部分的深度du与下部环状部连通路17e的最深部分的深度dd成为du＜dd的方式，构成了上部环状部连通路17d和下部环状部连通路17e。因此，能够使冷冻机油的流动性进一步提高。即，在压缩机的运转中，因为冷冻机油由于自重而成为铅垂向下的流动，冷冻机油在十字滑环17的下部存在的可能性较高。因此，du＜dd，即通过将下部环状部连通路17e形成得较深，而提高十字滑环17下部的冷冻机油的流动性，能够降低冷冻机油的粘性阻力。由此，能够高效地提高粘性损失降低的效果。
[0049]
尤其是，在使十字滑环17的下部环状部连通路17e的最深的部分的深度dd形成为上部环状部连通路17d的最深部分的深度du的2倍以上的情况下，能够吸收冷冻机油的自重的影响而充分地提高冷冻机油的流动性，能够获得更高的粘性损失降低的效果。
[0050]
在本实施方式的涡旋式压缩机100中，压缩机的密闭容器内由高压的工作流体填埋。内部高压型的压缩机的情况下，十字滑环17配置于被轴承部31和固定涡旋件11夹着的空间中。在高压型的涡旋式压缩机中，由于在被轴承部31和固定涡旋件11夹着的空间中存在十字滑环17，与低压型的涡旋式压缩机相比较，在十字滑环17的附近容易积存冷冻机油。因此，在高压型的涡旋式压缩机中，与低压型的涡旋式压缩机的情况相比较，粘性损失降低
的效果变高。
[0051]
在本实施方式的涡旋式压缩机100中，使回旋涡旋件背面12d形成为排出压力与吸入压力之间的压力(中间压力)区域，形成为回旋涡旋件12通过中间压力被按压于固定涡旋件11的结构。通过设置中间压力区域，十字滑环17周边也成为中间压力区域，与十字滑环17周边的周边为低压空间的情况相比，十字滑环17周周边的冷冻机油量增加。因此，与低压型的情况相比，粘性损失降低的效果变高。此外，涡旋式压缩机100也可以构成为，上述的中间压力、和比中间压力低的低压以及比中间压力高的高压的至少任意者的压力作用于回旋涡旋件背面12d。即，涡旋式压缩机100只要是至少中间压力作用于回旋涡旋件背面12d的结构即可。
[0052]
[1-3.效果等]
[0053]
如以上所述，本实施方式的涡旋式压缩机，在十字滑环的环状部的轴向上表面和轴向下表面的至少一者，形成有使环状部的内周与外周连通的环状部连通路。因此，与十字滑环接地(接触)的轴承部件和/或者回旋涡旋件与十字滑环的接地面(接触面)变小，能够实现滑动损失的降低。另外，也能够提高经由连通路在十字滑环周边存在的冷冻机油的流动性降低粘性阻力，因此能够实现高效率的涡旋式压缩机。
[0054]
在涡旋式压缩机中，也可以环状部连通路设置在十字滑环的上下的两面，并且以上部环状部连通路的最深部分的深度du与下部环状部连通路的最深部分的深度dd的关系成为du＜dd的方式构成。由此，提高十字滑环下部的冷冻机油的流动性，能够提高冷冻机油的粘性损失降低的效果。
[0055]
在涡旋式压缩机中，在十字滑环的键部侧面，也可以形成有与十字滑环的行进方向大致平行、且使十字滑环的内周与外周连通的键部连通路。由此，经由键部连通路使冷冻机油的流动顺滑化，能够降低冷冻机油的粘性阻力。
[0056]
在涡旋式压缩机中，也可以上部环状部连通路和下部环状部连通路的两者与十字滑环的行进方向大致平行地形成。由此，冷冻机油与回旋运动同方向地流动，由此冷冻机油的流动变得顺滑，能够提高冷冻机油的粘性阻力降低的效果。
[0057]
在涡旋式压缩机中，也可以以下部环状部连通路的最深的部分的深度dd，相对于除了连通路的存在部分以外的十字滑环的环状部的最薄的部分的厚度dt，成为dt/10≤dd≤dt/2的方式构成。由此，冷冻机油的流动性提高，能够期待更高的粘性损失降低效果。
[0058]
在涡旋式压缩机中，也可以使下部环状部连通路的最深的部分的深度dd，为上部环状部连通路的最深的部分的深度du的2倍以上。由此，能够充分地提高冷冻机油的流动性，能够获得更高的粘性损失降低的效果。
[0059]
以上，关于本发明使用上述实施方式进行了说明，上述实施方式是用于例示本发明的技术的例子，因此在权利要求的范围或者其等同的范围内能够进行各种变更、置换、追加或者省略等。
[0060]
另外，作为本发明的涡旋式压缩机的制冷剂，能够使用r32、二氧化碳、或者碳间具有双键的制冷剂。
[0061]
产业上的利用可能性
[0062]
本发明的涡旋式压缩机，通过滑动损失的降低和冷冻机油的粘性阻力的降低能够实现高效化，因此在热水供暖装置、空气调节装置、热水器或者冷冻机等的制冷循环装置中
是有用的。
[0063]
附图标记说明
[0064]
1 密闭容器
[0065]
1a 主干部
[0066]
1b 下盖
[0067]
1c 上盖
[0068]
2 制冷剂吸入管
[0069]
3 制冷剂排出管
[0070]
4 储油部
[0071]
5 冷冻机油泵
[0072]
6 排出室
[0073]
10 压缩机构部
[0074]
11 固定涡旋件
[0075]
11a 固定涡旋件端板
[0076]
11b 固定涡旋齿
[0077]
11c 外周壁部
[0078]
11d 固定涡旋件上表面
[0079]
11e 固定涡旋件键槽
[0080]
12 回旋涡旋件
[0081]
12a 回旋涡旋件端板
[0082]
12b 回旋涡旋齿
[0083]
12c 凸台部
[0084]
12d 回旋涡旋件背面
[0085]
12e 回旋涡旋件键槽
[0086]
13 旋转轴
[0087]
13a 偏心轴
[0088]
13b 下端部
[0089]
13c 旋转轴冷冻机油供给孔
[0090]
14 排出口
[0091]
15 压缩室
[0092]
15a 吸入口
[0093]
17 十字滑环
[0094]
17a 环状部
[0095]
17b 第1键部(键部)
[0096]
17c 第2键部(键部)
[0097]
17d 上部环状部连通路
[0098]
17e 下部环状部连通路
[0099]
17f 键部连通路
[0100]
18 副轴承
[0101]
20 电动机构部
[0102]
21 定子
[0103]
22 转子
[0104]
30 主轴承
[0105]
31 轴承部
[0106]
32 凸台收纳部
[0107]
100 涡旋式压缩机。