压缩机和制冷装置的制作方法

1.本发明涉及压缩机和制冷装置。


背景技术：

2.在专利文献1所公开的压缩机中，利用由回旋流产生的离心力将喷出到顶部空间(位于压缩机构的上方的机壳内部的空间)的压缩制冷剂气体中包含的雾状的润滑油从制冷剂气体中呈液状分离，由此减少油喷出(油上
がり
)。
3.在该现有的压缩机的构造中，顶部空间的静压比马达上部空间(从压缩机构向下方喷出的高压制冷剂气体流入的机壳内部的空间)的静压低。因此，在顶部空间分离出的润滑油借助使从压缩机构流入马达上部空间的制冷剂气体缩流而产生的负压，从顶部空间经由马达上部空间返回到机壳底部的存油部。
4.现有技术文献
5.专利文献
6.专利文献1：国际公开2011/093385号公报


技术实现要素：

7.发明要解决的课题
8.但是，在专利文献1所公开的现有的压缩机中，使好不容易在顶部空间内从制冷剂气体中分离出的润滑油在马达上部空间中再次流入制冷剂气体的流动中。其结果是，油喷出的抑制效果被限定为基于顶部空间内的回旋流(旋流)的润滑油的分离量。
9.本发明的目的在于，在将顶部空间作为油分离空间的压缩机中，能够抑制油喷出。
10.用于解决课题的手段
11.本发明的第1方式是一种压缩机，其特征在于，所述压缩机具有：机壳10，其在底部贮留润滑油；压缩机构15，其收纳于所述机壳10的内部；机架18，其支承所述压缩机构15，并且形成有曲轴室19；以及第1回油通路31，其将流入所述曲轴室19的所述润滑油向下方引导，在所述第1回油通路31上设置有使所述润滑油缩流的回油引导件32，所述机壳10的上部构成油分离空间s2，所述油分离空间s2从自所述压缩机构15喷出的高压制冷剂分离所述润滑油，所述压缩机还具有第2回油通路33，所述第2回油通路33将在所述油分离空间s2分离出的所述润滑油向下方引导，所述第2回油通路33的出口配置于所述回油引导件32的出口附近。
12.在第1方式中，将在油分离空间s2分离出的润滑油的第2回油通路33的出口配置于回油引导件32的出口附近，因此，借助由于润滑油的缩流而产生的负压，通过第2回油通路33向下方引导分离油，能够抑制油喷出。
13.本发明的第2方式的压缩机的特征在于，在第1方式中，所述第2回油通路33由贯通所述机架18的管34构成。
14.在第2方式中，能够简单地构成第2回油通路33。
15.本发明的第3方式的压缩机的特征在于，在第1或2方式中，所述压缩机还具有回油板35，所述回油板35被配置成在该回油板35与所述机壳10的内壁面之间包围所述第2回油通路33和所述回油引导件32各自的至少下部。
16.在第3方式中，能够抑制从第2回油通路33和回油引导件32的各出口送出的润滑油的飞散。
17.本发明的第4方式的压缩机的特征在于，在第3方式中，被所述回油板35和所述机壳10的内壁面包围的空间从所述第2回油通路33和所述回油引导件32各自的出口附近朝向下方变窄。
18.在第4方式中，随着向下方行进，润滑油的流速增大，因此，能够高效地向下方引导润滑油。
19.本发明的第5方式是一种制冷装置，其特征在于，所述制冷装置具有第1～4方式的任意一个压缩机1。
20.在第5方式中，具有第1～4方式的任意一个压缩机1，因此，能够进一步抑制油喷出。
附图说明
21.图1是具有实施方式的压缩机的制冷装置的制冷剂回路的概略图。
22.图2是实施方式的压缩机的纵剖视图。
23.图3是图2所示的压缩机上部的详细的纵剖视图。
24.图4的(a)、(b)是分别从驱动轴侧、机壳侧观察构成图2所示的压缩机的回油引导件的立体图。
25.图5的(a)、(b)是分别从驱动轴侧、机壳侧观察构成图2所示的压缩机的回油板的立体图。
26.图6是构成图2所示的压缩机的压缩机构、机架和它们的周边的立体图(第2回油通路的安装前)。
27.图7是构成图2所示的压缩机的压缩机构、机架和它们的周边的立体图(第2回油通路的安装后)。
28.图8的(a)、(b)是分别从驱动轴侧、机壳侧观察构成图2所示的压缩机的内部制冷剂喷出管的变形例的立体图。
具体实施方式
29.下面，参照附图对本发明的实施方式进行说明。另外，以下的实施方式是本质上优选的例示，并不意图限制本发明、其应用物或其用途的范围。
30.《制冷装置的结构》
31.图1是具有本实施方式的压缩机1的制冷装置100的制冷剂回路的概略图。
32.如图1所示，制冷装置100具有本实施方式的压缩机1、冷凝器2、膨胀机构3和蒸发器4。制冷装置100利用图1所示的制冷剂回路进行使制冷剂循环的制冷循环的运转动作。具体而言，从压缩机1的喷出管51喷出的制冷剂经由冷凝器2、膨胀机构3和蒸发器4被导入压缩机1的吸入管52。
33.《压缩机的结构》
34.图2是本实施方式的压缩机1的纵剖视图，图3是图2所示的压缩机1的上部的详细的纵剖视图。压缩机1是彼此啮合的2个涡旋盘部件中的至少一方回旋而对制冷剂进行压缩的涡旋式压缩机。
35.如图2和图3所示，压缩机1的机壳10具有大致圆筒状的主体部11、气密状地焊接于主体部11的上端部的碗状的上壁部12、以及气密状地焊接于主体部11的下端部的碗状的底壁部13。机壳10由在压力和温度在机壳10内外变化的情况下不容易引起变形和破损的刚性部件来成型。机壳10被设置成主体部11的大致圆筒状的轴向沿着铅垂方向。在机壳10内收纳有对制冷剂进行压缩的压缩机构15、配置于压缩机构15的下方的驱动马达21、以及被配置成在机壳10内在上下方向上延伸的驱动轴24等。制冷剂的喷出管51和吸入管52气密状地接合于机壳10。制冷剂通过吸入管52引导至机壳10的内部，在由压缩机构15压缩后，通过喷出管51向机壳10的外部喷出。
36.另外，在压缩机1中，将机壳10的内部的、压缩机构15与驱动马达21之间的空间称为马达上部空间s1，将机壳10的内部的、压缩机构15的上侧的空间称为油分离空间s2。
37.压缩机构15由静涡旋盘部件16和动涡旋盘部件17构成。静涡旋盘部件16和动涡旋盘部件17分别由端板、以及竖立形成于该端板的涡旋形状的涡旋齿构成。静涡旋盘部件16和动涡旋盘部件17的各涡旋齿彼此啮合，由此形成被各涡旋齿和各端板包围的压缩室。盖体41借助螺栓41a(参照图6、图7)紧固固定于静涡旋盘部件16的上表面。静涡旋盘部件16具有延伸到油分离空间s2的上部的内部制冷剂喷出管53。内部制冷剂喷出管53是如下的l字形状的管：从静涡旋盘部件16起铅垂向上延伸，在油分离空间s2的上部弯曲，沿着机壳10的顶部在水平方向上延伸。
38.机架18配设于压缩机构15的下方，机架18的外周面与机壳10的内壁接合。静涡旋盘部件16借助螺栓固定等载置于机架18上。机架18借助十字头联轴节42，与静涡旋盘部件16一起夹持动涡旋盘部件17。在机架18设置有曲轴室19。机架18在曲轴室19的下方具有支承驱动轴24的上部的轴承部20。在机架18设置有制冷剂通路18a，该制冷剂通路18a与内部制冷剂喷出管53的下端连接且与马达上部空间s1连通。
39.在本实施方式中，通过吸入管52导入压缩机构15的制冷剂被压缩而送出到马达上部空间s1，然后，经由制冷剂通路18a、内部制冷剂喷出管53和油分离空间s2从喷出管51向机壳10的外部喷出(参照图2、图3的空心虚线箭头)。
40.驱动马达21例如是无刷dc马达，配设于机架18的下方。驱动马达21由固定于机壳10的内壁的定子22、以及设置微小的间隙而以旋转自如的方式收纳于定子22的内侧的转子23构成。转子23在其旋转中心经由驱动轴24而与动涡旋盘部件17连结。在驱动马达21的下方设置有框架25，该框架25固定于机壳10的主体部11且支承驱动轴24的下部。在框架25的上表面设置有油分离板25a，对从压缩机构15下降的压缩制冷剂中包含的润滑油进行分离。分离出的润滑油向机壳10底部的存油部p落下。
41.驱动轴24连结压缩机构15和驱动马达21，被配置成在机壳10内在上下方向上延伸。驱动轴24的下端部位于存油部p。在驱动轴24的内部形成有在轴向上贯通的供油路(图示省略)。当驱动轴24进行轴旋转运动时，借助配置于驱动轴24下端的油泵(例如余摆线泵)，存油部p中贮留的润滑油在供油路中朝向上方流动，对压缩机构15的滑动部(销轴承
等)进行润滑。在驱动轴24的内部，以与供油路连接的方式形成有用于向轴承部20等各滑动部供给润滑油的供油横孔(图示省略)。在供油路中上升的润滑油被供给到各供油横孔，对驱动轴24的各滑动部进行润滑。
42.《润滑油的回收机构的结构》
43.下面，说明为了对压缩机构15和驱动轴24的滑动部进行润滑而被供给的润滑油的回收机构。
44.压缩机构15的滑动部的润滑所使用的润滑油在流入曲轴室19后，如图2和图3所示，经由第1回油通路31向下方被引导(参照图2、图3的空心实线箭头)。在第1回油通路31设置有使润滑油缩流的回油引导件32。回油引导件32的至少下部被机壳10的内壁面和沿着该内壁面向下方延伸的回油板35包围。从回油引导件32的出口送出的润滑油在被回油板35和机壳10的内壁面包围的空间内下降，返回到机壳10底部的存油部p。
45.图4的(a)、(b)是分别从驱动轴24侧、机壳10侧观察回油引导件32的立体图。如图4的(a)、(b)所示，回油引导件32具有与曲轴室19连接的连接孔32a、以及沿着机壳10(主体部11)的内壁面向下方延伸的缩流部32b。缩流部32b也可以具有与圆筒状的机壳10的径向相比在周向上扩展的形状。缩流部32b的径向尺寸例如约为2～3mm，缩流部32b的周向尺寸例如也可以为10mm左右。
46.图5的(a)、(b)是分别从驱动轴24侧、机壳10侧观察回油板35的立体图。如图5的(a)、(b)所示，回油板35具有从驱动轴24侧包围回油引导件32的至少下部(缩流部32b)的包围部35a、以及固定于机壳10的内壁面的固定部35b。包围部35a的形状也可以构成为，与机壳10的内壁面之间的空间从回油引导件32的出口附近朝向下方变窄。固定部35b也可以具有与机壳10的内壁面对应的形状。
47.静涡旋盘部件16的齿顶和动涡旋盘17的端板部的润滑(所谓的推力轴承部)所使用的油在压缩行程中漏入压缩室内，与原本在系统内循环的润滑油汇合，并与压缩制冷剂一起从压缩室向马达上部空间s1喷出。该压缩制冷剂中的润滑油以雾状存在。
48.这里，如上所述，下降的压缩制冷剂中包含的润滑油的一部分被油分离板25a分离，返回机壳10底部的存油部p，但是，其余的润滑油与压缩制冷剂一起经由制冷剂通路18a和内部制冷剂喷出管53向油分离空间s2喷出(参照图2、图3的空心虚线箭头)。压缩制冷剂沿着机壳10(上壁部12)的内壁面的切线方向向油分离空间s2喷出，喷出的压缩制冷剂在油分离空间s2内沿着上壁部12的内壁面回旋流动(参照图3的虚线箭头f)。此时，压缩制冷剂中包含的润滑油借助由于回旋流而产生的离心力朝向上壁部12的内壁面飞散，与上壁部12的内壁面发生碰撞。碰撞而成为液膜状的润滑油沿着上壁部12的内壁面落下，从设置于静涡旋盘部件16的上部油排出孔16a经由第2回油通路33向马达上部空间s1排出(参照图2、图3的空心实线箭头)。另一方面，在油分离空间s2内被分离了润滑油的压缩制冷剂通过喷出管51向机壳10的外部喷出。
49.在本实施方式中，利用贯通静涡旋盘部件16和机架18的管34构成第2回油通路33。管34的内径例如为2mm左右。
50.图6、图7是第2回油通路33(管34)的安装前后的压缩机构15、机架18和它们的周边的立体图。
51.如图2、图3、图6、图7所示，在静涡旋盘部件16设置有上下贯通的上部油排出孔
16a，并且，在机架18，以与上部油排出孔16a连接的方式设置有上下贯通的下部油排出孔18b。成为第2回油通路33的管34被插入到上部油排出孔16a和下部油排出孔18b中。管34的下部在机架18的下方的马达上部空间s1中突出，管34的下端即第2回油通路33的出口配置于回油引导件32的出口附近。回油板35被配置成，在该回油板35与机壳10的内壁面之间，与回油引导件32一起包围管34的至少下部。由此，从管34的下端即第2回油通路33的出口送出的润滑油在被回油板35和机壳10的内壁面包围的空间内下降，返回到机壳10底部的存油部p。
52.另外，回油板35的形状也可以构成为，与机壳10的内壁面之间的空间从回油引导件32和管34的各出口附近朝向下方变窄。
[0053]-实施方式的效果-[0054]
根据以上说明的本实施方式的压缩机1，在使从曲轴室19向下方排出的润滑油缩流的回油引导件32的出口附近配置在机壳10上部的油分离空间s2内分离出的润滑油的第2回油通路33的出口。因此，不是借助制冷剂气体的缩流，而是借助由于润滑油的缩流而产生的负压，能够经由第2回油通路33向下方引导在油分离空间s2内分离出的润滑油。因此，在油分离空间s2内分离出的润滑油不会再次流入制冷剂气体的流动中，因此，能够进一步抑制油喷出。
[0055]
更具体而言，对压缩机构15和驱动轴24的滑动部(销轴承、上部主轴承等)润滑后的油暂时流入曲轴室19内后，经由回油引导件32和回油板35返回存油部p。在从曲轴室19向回油引导件32引导润滑油时，油流动被缩流。因此，特别地，回油板35内的、回油引导件32的出口附近的空间静压与马达上部空间s1和油分离空间s2的静压相比，成为负压。因此，通过在回油引导件32的出口附近配置第2回油通路33的出口，在成为油分离空间s2的顶部空间内分离出的液状油经由第2回油通路33即管34向回油板35内排出，直接返回存油部p。
[0056]
即，在将顶部空间作为油分离空间s2的压缩机1中，使来自曲轴室19的排出油缩流，并且借助第2回油通路33使该缩流区域和油分离空间s2连通，因此，分离油能够顺着排出油流动而返回到存油部p，因此，成为油喷出更加优良的压缩机1。
[0057]
如上所述，根据本实施方式的压缩机1，与现有规格(在顶部空间内分离出的液状油向喷出制冷剂气体中排出)相比，能够进一步减少油喷出。此外，成为油分离空间s2的顶部空间基本上发挥与以往分开设置的油分离器相同的油分离效果，因此，能够实现不需要该油分离器的结构，因此，能够实现制冷装置等的空调系统的成本降低和小型化。
[0058]
此外，在本实施方式的压缩机1中，第2回油通路33由贯通机架18的管34构成，由此，能够简单地构成第2回油通路33。
[0059]
此外，在本实施方式的压缩机1中，还具有回油板35，该回油板35被配置成，在该回油板35与机壳10的内壁面之间包围第2回油通路33和回油引导件32各自的至少下部，由此，能够抑制从第2回油通路33和回油引导件32的各出口送出的润滑油的飞散。该情况下，被回油板35和机壳10的内壁面包围的空间从第2回油通路33和回油引导件32各自的出口附近朝向下方变窄，由此，随着向下方行进，润滑油的流速增大，因此，能够高效地向下方引导润滑油。
[0060]
(其他实施方式)
[0061]
在所述实施方式中，将图2所示的结构的压缩机1作为对象，但是，在本发明中，只
要是将顶部空间作为油分离空间、且润滑油贮留于底部的压缩机即可，其结构没有特别限定。例如，图4的(a)、(b)所示的回油引导件32的形状、图5的(a)、(b)所示的回油板35的形状等只不过是例示，不限于此。
[0062]
此外，在所述实施方式中，第2回油通路33整体由管34构成，但是，也可以将上部油排出孔16a和下部油排出孔18b直接用作第2回油通路33的一部分。此外，在机架18的下部油排出孔18b上方不设置静涡旋盘部件16，由此，也可以构成为没有上部油排出孔16a的第2回油通路33。
[0063]
此外，在所述实施方式中，配置有回油板35，但是，取而代之，例如通过使回油引导件32和管34向下方延伸，也可以不配置回油板35。
[0064]
此外，在所述实施方式中，作为内部制冷剂喷出管53，配置有呈l字形状延伸的圆管，但是，取而代之，例如通过将图8的(a)、(b)所示的钣金部件54安装于上壁部12的内壁，也可以构成内部制冷剂喷出管。这里，图8的(a)、(b)是分别从驱动轴侧、机壳侧观察钣金部件54的立体图。如图8的(a)、(b)所示，钣金部件54具有在与上壁部12的内壁之间构成成为内部制冷剂喷出管的管路的管壁部54a、以及固定于上壁部12的内壁面的固定部54b。管壁部54a也可以从静涡旋盘部件16起铅垂向上延伸，在油分离空间s2的上部弯曲，并在水平方向上延伸。固定部54b也可以具有与上壁部12的内壁面对应的形状。
[0065]
以上说明了实施方式，但是，能够理解为能够在不脱离权利要求书的主旨和范围的情况下进行方式和详细情况的多种变更。此外，只要不损害本发明的对象的功能，则以上的实施方式、其他实施方式也可以适当组合或置换。进而，以上所述的“第1”、“第2”、
…
这样的记载是为了区分被赋予这些记载的语句而使用的，并不限定该语句的数量和顺序。
[0066]
产业上的可利用性
[0067]
本发明对于压缩机和制冷装置来说的有用的。
[0068]
标号说明
[0069]
1压缩机
[0070]
2冷凝器
[0071]
3膨胀机构
[0072]
4蒸发器
[0073]
10机壳
[0074]
11主体部
[0075]
12上壁部
[0076]
13底壁部
[0077]
15压缩机构
[0078]
16静涡旋盘部件
[0079]
16a上部油排出孔
[0080]
17动涡旋盘部件
[0081]
18机架
[0082]
18a制冷剂通路
[0083]
18b下部油排出孔
[0084]
19曲轴室
[0085]
20轴承部
[0086]
21驱动马达
[0087]
22定子
[0088]
23转子
[0089]
24驱动轴
[0090]
25框架
[0091]
25a油分离板
[0092]
31第1回油通路
[0093]
32回油引导件
[0094]
32a连接孔
[0095]
32b缩流部
[0096]
33第2回油通路
[0097]
34管
[0098]
35回油板
[0099]
35a包围部
[0100]
35b固定部
[0101]
41盖体
[0102]
41a螺栓
[0103]
51喷出管
[0104]
52吸入管
[0105]
53内部制冷剂喷出管
[0106]
54钣金部件
[0107]
54a管壁部
[0108]
54b固定部
[0109]
100制冷装置
[0110]
s1马达上部空间
[0111]
s2油分离空间
[0112]
p存油部