本发明涉及一种涡旋式压缩机。
背景技术：
涡旋式压缩机是一种使用固定涡旋盘和回旋涡旋盘的压缩机，所述固定涡旋盘具有固定涡卷部，所述回旋涡旋盘具有回旋涡卷部，对于所述固定涡旋盘进行回旋运动，所述涡旋式压缩机是固定涡旋盘和回旋涡旋盘咬合旋转并在两者之间形成的压缩室的容积随着回旋涡旋盘的回旋运动而减少，由此，流体的压力上升，使所述流体从贯穿在固定涡旋盘中心部的吐出口吐出的形式的压缩机。
这种涡旋式压缩机的特征在于，在回旋涡旋盘回旋的同时，连续进行吸入、压缩并吐出，由此，理论上不需要吐出阀和吸入阀。并且，具有由于部件的数量少，所以结构简单，并且能够高速旋转的特征。此外，由于压缩所需的转矩的变化小，且连续地进行吸入和压缩，所以具有噪音和振动小的优点。
本申请人已经提交了关于作为现有技术的涡旋式压缩机的韩国公开专利第2016-0089779号(2016年07月28日)。
根据所述现有技术的图5中公开的涡旋式压缩机，形成在旋转轴内部的油流路中的油通过旋转轴的旋转力(离心力)向上部抽吸，以供给到回旋涡旋盘的涡卷部和固定涡旋盘的涡卷部的方式构成(离心供油方式)。
根据所述离心供油方式，当压缩机的运转速度为高速时，所供给的供油量可能较大，但当压缩机的运转速度为低速时，由于所供给的供油量较小，所以回旋涡旋盘和固定涡旋盘的摩擦增加，压缩部内部的油密封效果降低，从而产生使压缩机的可靠性和性能降低的问题。
此外，产生油不能顺利地从结合于回旋涡旋盘的凸台外周面的主轴承部供给到结合于旋转轴的外周面的轴承构件侧的问题。
此外，当压缩机驱动停止时，供给到旋转轴的凸台结合槽的油沿着油流路下降到压缩机的底部，使得没有油留在凸台结合槽。
在这种情况下，在压缩机驱动的初始阶段，轴承部在无油的状态下操作，直到油供给到凸台结合槽。其结果，存在旋转轴、回旋涡旋盘的凸台以及轴承等磨损和破损的风险。
技术实现要素：
本发明为了改善上述问题而提出。
为了解决上述为题，根据本发明的实施例的涡旋式压缩机能够包括：旋转轴；上部框架，用于支撑所述旋转轴的上端；下部框架，用于支撑所述旋转轴的下端；马达，安装于所述旋转轴的外周面并用于旋转所述旋转轴；第一涡旋盘，所述第一涡旋盘包括安置于所述上部框架并进行回旋运动的第一镜板、从所述第一镜板的上面延伸并形成为螺旋形状的第一涡卷部和从所述第一镜板的底面延伸的凸台部；以及第二涡旋盘，所述第二涡旋盘包括覆盖所述第一涡旋盘的上侧的第二镜板和从所述第二镜板的底面延伸并形成为螺旋形状的第二涡卷部。
此外，所述旋转轴能够包括：油流路，形成在所述旋转轴内部；上部框架支撑部，其贯通插入于所述上部框架；凸台插入部，在上部框架支撑部的内侧凹陷用于插入所述凸台部；以及油残留槽，以规定深度从所述凸台插入部的底部凹陷。
所述油流路的上端与所述凸台插入部的底部连通，在所述底部形成油通道，以连接所述油流路的上端和所述油残留槽。
所述油残留槽所形成的凹陷深度比所述油通道深。
所述油残留槽形成在所述底部的外侧边缘。
所述油残留槽形成为沿所述底部的外侧边缘包围的条状。
所述旋转轴还可以包括：第一凹陷部，在所述凸台插入部的内周面凹陷；以及第二凹陷部，在相当于所述第一凹陷部相对面的所述凸台插入部的外周面上凹陷。
所述旋转轴还可以包括导向孔，所述导向孔贯通所述上部框架支撑部以连接所述第一凹陷部和所述第二凹陷部。
所述导向孔可以包括：第一导向孔；第二导向孔，其形成于从所述第一导向孔向上侧分离的位置处。
所述油残留槽位于所述导向孔的下侧。
形成如上述结构的本发明的实施例的涡旋式压缩机具有如下效果。
第一，在旋转轴的上部框架支撑部上形成用于引导油流动的导向孔，使沿着油流路上升的油从第一轴承顺利且迅速地供给到第二轴承，从而能够使轴承中产生的摩擦力最小化。
第二，由于沿上下方向上布置多个导向孔，所以能够在压缩机驱动的初始阶段将残留在第一轴承和旋转轴之间的制冷剂迅速地排出到第一轴承的外部，因此，具有改善供油性能和压缩效率的效果。
第三，在旋转轴的上部存在能够覆盖第一轴承和旋转轴之间的空间的台阶，以防止油通过所述旋转轴的上端部与第一轴承之间的空间向上方流动，因此具有能够将油也适当地供给到第二轴承的优点。
第四，由于将油流路的上端部和形成有导向孔的凹陷部连接的油通道形成于凸台插入部的底部，因此，具有使通过油流路供给的油迅速地引导至所述导向孔侧的优点。
第五，由于油残留槽形成在凸台插入部的底部，因此，即使是在压缩机驱动的初始阶段也能够使轴承部摩擦操作的现象最小化。并且，通过所述油残留槽和所述油流路由所述油通道来连接，具有能够使油迅速地供给至所述油残留槽的优点。
附图说明
图1表示本发明的实施例的涡旋式压缩机的结构的剖视图。
图2表示分解发明的实施例的涡旋式压缩机的一部分结构的剖视图。
图3和图4是表示本发明的实施例的旋转轴的上部结构的立体图。
图5是沿着图4的线5-5剖开的纵向剖视图。
图6表示本发明的实施例的旋转轴、回旋涡旋盘以及主框架的结合结构的剖视图。
图7表示图6的“a”部分的放大图。
图8表示本发明的另一实施例的上部框架支撑部的立体图。
图9是沿着图8的线9-9剖开的纵向剖切立体图。
具体实施方式
本发下面，参照附图，对根据本发明的实施例的涡旋式压缩机进行详细说明。
图1表示本发明的实施例的涡旋式压缩机的结构的剖视图。
参照图1，根据本发明的实施例的涡旋式压缩机10可包括：圆筒形状的机壳100；覆盖所述机壳100上端的顶盖110；以及覆盖所述机壳100的下端的底盖120。
详细地，所述机壳形成有在内部填充有以高温高压的方式被压缩的制冷剂气体的高压室。并且，吐出部102结合在所述机壳100的一侧。并且，用于吸入低温低压的制冷剂的吸入部112结合在所述顶盖110。并且，在所述底盖120的内部形成油室121。
所述机壳100、顶盖110以及底盖120可统称为“密闭容器”。在高压下被压缩的制冷剂存在于所述密闭容器的内部的形式的涡旋式压缩机可被定义为高压涡旋式压缩机。
所述机壳100的内部安装有马达。所述马达机包括：定子131，结合于所述机壳100的内壁表面；以及转子133，可旋转地设置在所述定子131的内部。并且，所述涡旋式压缩机10还包括旋转轴140，所述旋转轴140贯通所述转子133的内部并与所述转子133一体旋转。
所述旋转轴140可包括：轴部141，沿上下方向(或者，轴方向)延伸；上部框架支撑部143，从所述轴部141的上端延伸；以及下部框架支撑部148，从所述轴部141的下端延伸。
在此，简单地定义方向，以图1为基准，将纵向、即旋转轴140延伸的方向定义为“轴方向”，将垂直于所述轴方向的方向定义为半径方向。对这些方向的定义，能够同样地用于整个说明书。
所述上部框架支撑部143以可旋转的方式被第一轴承181支撑。所述第一轴承181能够包围上部框架支撑部143的外侧并位于上部框架150的内周面。即，所述第一轴承181能够配置于所述上部框架支撑部143的外周面和所述上部框架150的内周面之间。
所述下部框架支撑部148以可旋转的方式被下部轴承149支撑。所述下部轴承149能够包围所述下部框架支撑部148的外侧并位于下部框架158的内周面。即，所述下部轴承149可配置于所述下部框架支撑部148的外周面和所述下部框架158的内周面之间。
在所述下部框架158的下侧设置有用于将储存在所述油室121的油供给到所述旋转轴140的供油部125。所述供油部125能够与所述下部框架158的底面相结合。储存在所述油室121的油能够通过所述供油部125向上方供给，并沿着所述旋转轴140的油流路140a流动。
所述油流路140a贯通所述旋转轴140的内部向上方延伸，并将从所述供油部125供给的油引导至所述旋转轴140的上侧。在所述旋转轴140的上端偏心地结合有回旋涡旋盘170的凸台部，所述油流路140a能够延伸为从垂直线以规定的角度倾斜。换言之，所述油流路140a形成为从所述旋转轴140的下端越朝向上端则越向远离所述旋转轴140的中心的方向倾斜。其结果，沿着所述油流路140a流动的油因离心力而上升。
所述上部框架150固定在所述机壳100的内壁表面上，所述上部框架150包括安装有所述第一轴承181的内周面。所述第一轴承181以使所述旋转轴140能够顺利地旋转的方式支撑所述旋转轴140。
在所述上部框架150的上面配置有回旋涡旋盘170。所述回旋涡旋盘170包括：大致圆板形状的第一镜板部171，置于所述上部框架150的上面；回旋涡卷部173，从所述第一镜板部171向上侧延伸并形成为螺旋形状；以及凸台部175，从所述第一镜板部171的底面中央延伸。
并且，所述回旋涡卷部173与后述的固定涡旋盘160的固定涡卷部163一起形成压缩室。所述回旋涡旋盘170可被称为“第一涡旋盘”，所述固定涡旋盘160可被称为“第二涡旋盘”或“非回旋涡旋盘”。
所述回旋涡旋盘170的第一镜板部171在支撑于所述上部框架150的上面的状态下做回旋运动。十字环178安装在所述第一镜板部171的底面和所述上部框架150的上面之间，以防止所述回旋涡旋盘170的自转。
所述凸台部175构成为插入到以规定深度从所述旋转轴140的上面凹陷的上部框架支撑部143中，将所述旋转轴140的旋转力容易地传递到所述回旋涡旋盘170。所述上部框架支撑部143的中心部和所述凸台部175的中心部为偏心。因此，所述回旋涡旋盘170能够通过所述旋转轴140的旋转而做回旋运动。
在所述轴部141的上部可结合有偏心质量块138，用于抵消回旋涡旋盘170做回旋运动时产生的偏心载荷。作为一例，所述偏心质量块138可结合在所述轴部141的外周面。
在所述凸台部175的外周面设置有第二轴承185，用于支撑所述回旋涡旋盘170的移动。所述第二轴承185可配置于所述上部框架支撑部143的内周面和所述凸台部175的外周面之间。
与所述回旋涡旋盘170咬合的固定涡旋盘160配置于所述回旋涡旋盘170的上侧。所述固定涡旋盘160包括：第二镜板部161，具有大致圆板形状；以及固定涡卷部163，从所述第二镜板部161的底面向所述第一镜板部171延伸并与所述回旋涡旋盘170的回旋涡卷部173咬合。
所述第二镜板部161形成所述固定涡旋盘160的上部并作为所述固定涡旋盘160的主体，所述固定涡卷部163形成所述固定涡旋盘160的下部并从所述第二镜板部161向下方延伸。为了便于说明，可将所述回旋涡卷部173称为“第一涡卷部”，可将所述固定涡卷部163称为“第二涡卷部”。
所述固定涡卷部163的下端部能够设置成与所述第一镜板部171相接触，所述回旋涡卷部173的端部能够设置成与所述第二镜板部161相接触。所述回旋涡卷部173从所述第一镜板部171延伸到所述第二镜板部161的长度和所述固定涡卷部163从所述第二镜板部161延伸到所述第一镜板部171的长度可以形成为相同。在此，可将所述长度称为涡卷部的“高度”。
所述固定涡卷部163以形成为具有规定形状的螺旋形状的方式延伸，在所述第二镜板部161的大致中央部形成用于吐出被压缩的制冷剂的吐出口165。并且，所述吸入部112贯通所述顶盖110的上面而结合于所述固定涡旋盘160的外侧边缘的一侧。并且，通过所述吸入部112吸入的制冷剂流入由所述回旋涡卷部173和所述固定涡卷部163限定的压缩室。
一方面，通过所述油流路140a供给的油的至少一部分可以经由所述回旋涡旋盘170和固定涡旋盘160供给到所述压缩室。另外，剩余的油供给到所述上部框架支撑部143的内周面和外周面、即所述第二轴承185和所述第一轴承181的一侧来执行润滑和冷却功能，并且能够供给到所述压缩室。下面，参照附图，说明与供油流路相关的结构以及作用。
图2表示分解发明的实施例的涡旋式压缩机的一部分结构的剖视图，图3和图4是表示本发明的实施例的旋转轴的上部结构的立体图，图5是沿着图4的线5-5剖开的纵向剖视图。
参照图2至图5，根据本发明的实施例的涡旋式压缩机10包括：旋转轴140、上部框架150以及回旋涡旋盘170。
所述上部框架150包括：框架外壁151，具有大致环形的形状；框架内壁153，配置于所述框架外壁151的内侧；以及框架延伸部155，用于连接所述框架内壁153和框架外壁151。
在所述框架内壁153中形成轴插入部154，用于插入所述旋转轴140的上部框架支撑部143。在所述轴插入部154设置有第一轴承181，并且所述上部框架支撑部143结合在所述第一轴承181的内侧。
所述上部框架支撑部143的外经可以形成为大于所述轴部141的外经。由此，所述上部框架支撑部143能够容易地收容所述回旋涡旋盘170的凸台部175。并且，所述轴部141的外经可以形成为大于所述下部框架支撑部148的外经。
所述上部框架支撑部143和所述第一轴承181插入于所述轴插入部154，所述凸台部175和第二轴承185可插入于所述上部框架支撑部143。
为此，在所述上部框架支撑部143形成有凸台插入部144，用于插入所述凸台部175和第二轴承185。所述凸台插入部144具有规定的直径并形成为从所述上部框架支撑部143的上端凹陷规定深度。
所述上部框架支撑部143由限定所述轴承插入部144的内周面部143a和限定所述上部框架支撑部143的外面的外周面部143b形成。并且，在所述凸台插入部144的底部144a形成有油流路140a的上端部，所述油流路140a的上端部形成在从所述底部144a的中心向半径方向远离的位置处。
此外，在所述底部144a的外侧边缘形成油残留槽144c，并且所述油残留槽144c能够形成在离所述油流路140a的上端部的直线距离最远的位置。
此外，所述油残留槽144c和所述油流路140a的上端部能够通过油通道144b彼此连接。并且，所述油通道144b的凹陷深度可形成为越靠近所述油残留槽144c的一侧则越深。但是，所述油通道144b的底部可以水平地形成。
此外，所述油通道144b的深度形成得比所述油残留槽144c的深度浅。即，形成于所述油残留槽144c边缘的所述油通道144b的底部可以形成在从所述油残留槽144c的底部向上侧隔开规定高度的位置处。根据这样的结构，即使压缩机的操作停止，在所述油残留槽144c也留有油，并且，在压缩机的操作初始阶段，留在所述油残留槽144c的油供给到第一轴承181和第二轴承185。
在所述上部框架支撑部143的内周面部143a形成有第一凹陷部145a。所述第一凹陷部145a从所述内周面部143a以具有规定的宽度和深度地凹陷，并能够具有从所述内周面部143a的上端到下端的长度。
根据所述第一凹陷部145a的结构，由所述第一凹陷部145a和所述第二轴承185形成的空间用作供油流动的供油流路147a。将这种供油流路称为“第一供给流路147a”(参见图6)。
在所述上部框架支撑部143的外周面部143b形成有第二凹陷部145b。所述第二凹陷部145b能够具有从所述外周面部143b向半径方向内侧凹陷的形状。并且，所述第二凹陷部145b能够形成为沿上下方向延伸。并且，所述第二凹陷部145b可以形成在所述第一凹陷部145a的相对面。
根据所述第二凹陷部145b的结构，由所述第二凹陷部145b和所述第一轴承181形成的空间用作供油流动的供油流路147b。将这种供油流路称为“第二供给流路147b”(参见图7)。
从所述油流路140a排出的油可以从所述第一供给流路147a传递至所述第二供给流路147b。
在所述第二凹陷部145b的上端形成有台阶145c。所述台阶145c能够限制在所述第二供给流路147b流动的油通过所述上部框架支撑部143的上端部向上侧流动。因此，防止通过所述旋转轴140的油流路140a供给的油集中在所述第二供给流路147b，并且也能够适当地将所述油供给到所述第一供给流路147a。
在所述上部框架支撑部143形成有导向孔146a、146b，使得所述第一供给流路147a和所述第二供给流路147b连通。所述导向孔146a、146b可从所述第一凹陷部145a朝所述第二凹陷部145b延伸。换言之，所述导向孔146a、146b从所述第一凹陷部145a贯通到所述第二凹陷部145b而形成。
所述导向孔146a、146b可具有多个。所述多个导向孔146a、146b能够上下彼此隔开而配置。所述多个导向孔146a、146b包括第一导向孔146a和位于所述第一导向孔146a上侧的第二导向孔146b。
通过所述导向孔146a、146b，油能够从所述第一供给流路147a向所述第二供给流路147b，或者从所述第二供给流路147b向所述第一供给流路147a流动。尤其当涡旋式压缩机10在初始启动时，残留在所述第二供给流路147b的气态制冷剂(r：参见图7)能够与流动的油一起从所述第二供给流路147b被排出。其结果，能够防止由所述气态制冷剂妨碍油流动的现象，即防止气阻(vaporlock)现象。
一方面，所述上部框架支撑部143的厚度，即从所述内周面部143a到所述外周面部143b的距离能够形成以圆周方向为基准具有彼此不同的值。作为一例，如图4所图示，所述上部框架支撑部143的一个地点的厚度t1可形成为大于另一个地点的厚度t2。根据这样的结构，所述回旋涡旋盘170的凸台部175能够与所述上部框架支撑部143偏心地结合。
图6表示本发明的实施例的旋转轴、回旋涡旋盘以及主框架的结合结构的剖视图，图7表示图6的“a”部分的放大图。
参照图6和图7，根据本发明的实施例的涡旋式压缩机10包括用于降低油压力的减压销191。
详细地，在所述回旋涡旋盘170的第一镜板部171形成有供所述减压销191安装的销插入部172。所述减压销191插入于所述销插入部172，从而使油流动的空间减小，由此，可降低油的压力。
所述销插入部172形成在所述第一镜板部171，并且可以形成为沿半径方向延伸。并且，在所述第一镜板部171的底面形成有连通孔174，用于将从所述旋转轴140排出的油引导到所述销插入部172侧。
如上所述，所述机壳100的内部形成高压，从所述油室121向所述旋转轴140供给的油的压力也形成高压。相反，通过所述吸入部112吸入到压缩室的制冷剂可形成低压。因此，根据机壳100内部的高压与形成在所述压缩室的吸入侧的低压之间的压力差，能够使油从所述油室121向上方流动。
为了平衡流入所述压缩室的油的压力和所述压缩室的吸入侧的压力，所述油的压力需要被减压。详细地，从所述旋转轴140排出的油通过所述连通孔174向所述销插入部172流动。并且，油通过基于所述减压销191而变宽的销插入部172，能够使该压力降低。压力被降低的油能够供给到所述压缩室执行润滑作用。
在所述固定涡旋盘160形成有引导油流动的导向流路164。所述导向流路164与所述销插入部172连通，并能够延伸到所述压缩室。通过所述销插入部172的油能够经由所述导向流路164供给到所述压缩室。
将对于从所述油流路140a排出的油的流动进行说明。
根据所述机壳100内部的高压与所述吸入部112侧的低压之间的压力差，使存储在所述油室121中的油沿所述油流路140a上升。
从所述油流路140a排出的油中的至少一部分油流过所述第二轴承185和所述内周面部143a之间的空间，并经由所述连通孔174向所述回旋涡旋盘170的销插入部172的一侧流动。
另外，从所述油流路140a排出的油中的剩余的油沿着所述油通道144b流向所述油残留槽144c以填充所述油残留槽144c。并且，填充到所述油残留槽144c中的油经由所述第二轴承185和所述第一凹陷部145a之间的第一供给流路147a流入所述导向孔146a、146b。并且，通过了所述导向孔146a、146b的油能够流动到所述第一轴承181和所述第二凹陷部145b之间的第二供给流路147b。
所述导向孔146能够在上下方向彼此隔开地具有多个，从而使油能够通过所述多个的导向孔146流入所述第二供给流路147b的下部和上部。作为一例，油能够通过所述第一导向孔146a流入所述第二供给流路147b的下部，通过所述第二导向孔146b流入所述第二供给流路147b的上部。
所述第二供给流路147b的油能够通过所述台阶145c限制其流动到所述外周面部143b的上端部。由此，流入所述第二供给流路147b的油通过所述第一导向孔146a或者所述第二导向孔146b再次流入所述第一供给流路147a。
所述第一供给流路147a的油能够向所述第一凹陷部145a的上侧流动，并通过所述连通孔174流入所述销插入部172。
一方面，当压缩机的驱动停止时，所述第一供给流路147a中的油流下并收集在所述油残留槽144c中。然后，当压缩机再次开始启动时，在启动的初始阶段，所述油残留槽144c中的油迅速地流入所述第一供给流路147a和第二供给流路147b以及所述销插入部172。这样以来，能够使所述轴承部由于摩擦而磨损或破损的现象最小化。
图8表示本发明的另一实施例的上部框架支撑部的立体图，图9是沿着图8的线9-9剖开的纵向剖切立体图。
下面，将省略与根据前面的实施例的上部框架支撑部的结构相同的部分的单独说明，并将重点说明与前面的实施例不同之处。
参照图8和图9，本实施例的上部框架支撑部143的特征在于，在凸台插入部144的底部144a边缘形成有油残留槽144d。换言之，所述油残留槽144d在所述底部144a的外侧边缘、即所述内周面部143a和所述底部144a相接的边缘部以圆形的条状所包围。并且，所述油残留槽144d能够形成为凹陷得比根据前述的实施例的油残留槽144浅。
此外，如前述的实施例，能够形成从所述油流路140a的上端连接所述油残留槽144d的油通道。