旋转式压缩机的制作方法

文档序号:30729418发布日期:2022-07-13 02:31阅读:90来源:国知局
旋转式压缩机的制作方法

1.本实用新型涉及通过延伸吐出区间来降低吸入区间的颤动(chattering)的旋转式压缩机。


背景技术:

2.根据压缩制冷剂的方式,压缩机可以分为往复式压缩机、旋转式压缩机、涡旋式压缩机。往复式压缩机采用在活塞和缸筒之间形成有压缩空间并通过活塞的直线往复运动来压缩流体的方式,旋转式压缩机采用通过在缸筒内部偏心旋转的滚子来压缩流体的方式,涡旋式压缩机采用通过形成为螺旋形状的一对涡旋盘啮合而旋转来压缩流体的方式。
3.其中,旋转式压缩机可以通过滚子相对于缸筒旋转的方式来区分。例如,旋转式压缩机可以分为滚子相对于缸筒偏心旋转的偏心旋转式压缩机,和滚子相对于缸筒同心旋转的同心旋转式压缩机。
4.另外,旋转式压缩机也可以根据区分压缩室的方式来区分。例如,可以分为通过叶片与滚子或缸筒接触来划分压缩空间的叶片旋转式压缩机,和通过呈椭圆形状的滚子的一部分与缸筒接触来划分压缩空间的椭圆形旋转式压缩机。
5.如上所述的旋转式压缩机设置有驱动马达,在驱动马达的转子结合有旋转轴,通过该旋转轴将驱动马达的旋转力传递给滚子,并压缩制冷剂。
6.专利文献1(日本公开专利特开2014-125962)公开了一种气体压缩机,其设置有转子、在转子的外周面的外侧包围并且具有内周面的缸筒、可滑动地插入到形成于所述转子的叶片槽的复数个板状叶片以及封堵所述转子和所述缸筒的两端的两个侧块,所述叶片的前端与所述缸筒的内周面抵接而形成复数个压缩室,所述缸筒的内周面的轮廓形状设定为使这样形成的各个压缩室在所述转子的一次旋转的期间仅执行一次的气体的吸入、压缩以及吐出的循环。
7.如专利文献1(日本公开专利特开2014-125962)的叶片式的压缩机具有多个背压结构,以确保基于叶片和缸筒之间的接触力的性能和可靠性。另外,在吸入区间通过在叶片后端形成中间压力来减少缸筒和叶片之间的摩擦损失,而在吐出区间通过形成吐出背压来防止叶片被推向后方。
8.吐出区间的吐出背压连接至缸筒和转子的间隙最小的触点。触点是划分吐出区间和吸入区间的边界,目前大部分叶片式压缩机的背压结构采用将吐出背压力保持到触点的结构以最小化吸入侧的摩擦损失。但是,存在如下的问题点,在叶片经过触点时停滞在转子叶片口宽度和叶片前端之间的高压或极压源在吐出背压结束的时间点瞬间将叶片推向后方,之后会出现打击吸入口附近的颤动现象。
9.另外,还存在如下的问题,在现有的叶片式多背压结构中,当液体流入时高压的液体会残留在转子和叶片前端的死体积中,而在背压力下降的区间会推动叶片导致出现颤动现象。
10.由于这种颤动现象,存在使压缩机的效率下降,并且存在压缩机可靠性的问题,因
此需要改善。
11.尤其,需要开发具有能够使吐出背压力保持到高压的制冷剂从缸筒侧面的吸入口旁通为止以使叶片不会被推向后方,因此能够防止颤动现象并且提高压缩机的效率和可靠性的结构的旋转式压缩机。


技术实现要素:

12.本实用新型为了解决上述问题而提出,其目的在于,提供一种具有能够使吐出背压力保持到所累积的高压的制冷剂从缸筒侧面的吸入口旁通为止以防止叶片被推向后方的结构的旋转式压缩机。
13.本实用新型的目的还在于,提供一种具有能够通过预先防止在吸入区间的颤动来提高可靠性的结构的旋转式压缩机。
14.尤其,本实用新型提供一种,为了在汽车或空调用旋转式压缩机中降低因残留在叶片前端的气体而引起的颤动,而通过将吐出背压力保持到吸入口而不是触点附近来降低颤动和泄漏,由此提高性能的结构。
15.本实用新型的目的还在于,提供一种具有为了改善因叶片前端而产生的指示损失,而向吸入开始时间点延伸吐出背压力的结构的旋转式压缩机。
16.另外,本实用新型的目的还在于,提供一种在叶片型的车辆用、空调用压缩机中通过改变用于减小吸入口之间的面压的背压凹槽的形状来提高可靠性并且改善指示损失的结构。
17.本实用新型的目的还在于,提供一种具有能够使可能累积在叶片的前端和缸筒内周之间的高压制冷剂从缸筒侧面的吸入口旁通,并且使吐出背压力保持到所述高压制冷剂从缸筒侧面的吸入口旁通为止以防止叶片被推向后方的结构的旋转式压缩机。
18.为了解决上述课题,本实用新型的旋转式压缩机包括:缸筒,内周面形成为环形状以形成压缩空间,设置有与所述压缩空间连通的吸入口,以吸入并提供制冷剂;滚子,可旋转地设置于所述缸筒的压缩空间,形成有复数个叶片槽,在所述复数个叶片槽的内部的一侧提供背压力,所述复数个叶片槽沿所述滚子的外周面隔开预先设定的间隔而形成;以及复数个叶片,可滑动地插入到所述叶片槽中以与所述滚子一起旋转,所述复数个叶片的前端面借助所述背压力而与所述缸筒的内周接触,由此所述压缩空间被划分为复数个压缩室;在所述复数个叶片中的一个和所述缸筒的内周之间能够容纳高压制冷剂,使所述背压力保持预先设定的大小直到所述高压制冷剂从所述吸入口旁通为止,以使所述叶片的前端面与所述缸筒的内周接触。
19.因此,通过能够保持叶片的后端的高压的背压力的结构,能够使吐出背压力保持到所累积的高压的制冷剂从缸筒侧面的吸入口旁通为止以防止叶片被推向后方。
20.本实用新型的旋转式压缩机还包括主轴承和副轴承,所述主轴承和所述副轴承分别设置于所述缸筒的两端,配置为彼此隔开而分别形成所述压缩空间的两面,在所述主轴承和所述副轴承中的至少一方设置有至少一个凹陷形成为与所述压缩空间连通的背压凹槽,在所述叶片槽的内侧端形成有背压腔室,所述背压腔室在与所述背压凹槽连通的状态下从所述背压凹槽接收背压力并将所述叶片的后端容纳为对所述叶片施加向所述缸筒的内周的压力,所述背压凹槽与所述背压腔室连通到所述高压制冷剂从所述吸入口旁通为
止,以使所述叶片的前端面与所述缸筒的内周接触。
21.根据上述结构,能够使可能累积在叶片的前端和缸筒内周之间的高压制冷剂从缸筒侧面的吸入口旁通,并且能够使吐出背压力保持到所述高压制冷剂从缸筒侧面的吸入口旁通为止,以使叶片不会被推向后方。
22.所述主轴承可以包括与所述缸筒结合为覆盖所述缸筒的上侧的主板部,所述背压凹槽可以包括第一主背压凹槽和第二主背压凹槽,所述第一主背压凹槽和所述第二主背压凹槽在所述主板部的底面配置为隔开预先设定的间隔。
23.所述副轴承可以包括与所述缸筒结合为覆盖所述缸筒的下侧的副板部,所述背压凹槽还可以包括第一副背压凹槽和第二副背压凹槽,所述第一副背压凹槽和所述第二副背压凹槽在所述副板部的顶面配置为隔开预先设定的间隔。
24.优选,所述第一主背压凹槽处的背压可以大于所述第二主背压凹槽处的背压。
25.所述背压腔室的至少一部分可以形成为圆弧面,所述背压腔室的圆弧面的直径可以小于所述第一主背压凹槽和所述第二主背压凹槽之间的距离。
26.在所述第一主背压凹槽处的背压pd;在所述叶片的前端面、所述缸筒的内周以及所述滚子的外周和所述缸筒的内周接触的触点之间的压力pdv;所述叶片槽的内侧端的背压腔室的背压pvh;以及所述第二主背压凹槽处的背压pm中,这些压力满足以下数学式1,直到所述叶片经过所述叶片的前端面与所述缸筒的内周接触的触点以及所述滚子的外周和所述缸筒的内周相接触的触点并经过所述吸入口为止。
27.数学式1
28.pd=pdv=pvh》pm。
29.优选,第一主背压凹槽和第二主背压凹槽、第一副背压凹槽和第二副背压凹槽可以形成为,内周面呈圆弧而外周面呈椭圆的弧。
30.当以所述滚子的中心为原点时,所述滚子的外周和所述缸筒的内周相接触的触点到所述吸入口的一侧的角度可以是38度至40度。
31.另外,所述叶片的与所述缸筒的内周面相接触的前端面可以形成为曲面,在所述前端面和所述缸筒的内周接触的触点与所述滚子的外周和所述缸筒的内周相接触的触点之间可以容纳有所述高压制冷剂。
32.为了解决本实用新型的另一目的,本实用新型的旋转式压缩机包括:壳体;驱动马达,设置于所述壳体的内部,产生旋转动力;缸筒,设置于所述壳体的内部,内周面形成为环形状以形成压缩空间,设置有吸入口,所述吸入口与所述压缩空间连通以吸入并提供制冷剂;滚子,在所述缸筒的压缩空间设置为能够借助从所述驱动马达传递到的旋转动力来旋转,形成有复数个叶片槽,在所述复数个叶片槽内部的一侧提供背压力,所述复数个叶片槽沿所述滚子的外周面隔开预先设定的间隔;复数个叶片,可滑动地插入到所述叶片槽中以与所述滚子一起旋转,所述复数个叶片的前端面通过所述背压力与所述缸筒的内周接触,由此所述压缩空间被划分为复数个压缩室;以及主轴承和副轴承,分别设置于所述缸筒的两端,配置为彼此隔开而分别形成所述压缩空间的两面;在所述复数个叶片中的一个和所述缸筒的内周之间容纳有高压制冷剂,使所述背压力保持预先设定的大小直到所述高压制冷剂从所述吸入口旁通为止,由此所述叶片的前端面与所述缸筒的内周接触。
33.因此,通过能够保持叶片的后端的高压的背压力的结构,能够使吐出背压力保持
到所累积的高压的制冷剂从缸筒侧面的吸入口旁通为止以使叶片不会被推向后方。
34.根据关于本实用新型的一例子,所述驱动马达可以包括:定子,固定设置于所述壳体的内周;转子,可旋转地设插入到所述定子的内部;以及旋转轴,结合于所述转子的内部,与所述转子一起旋转,通过与所述滚子连接来传递能够使所述滚子旋转的旋转力。
35.所述主轴承和所述副轴承中的至少一方可以设置有至少一个凹陷形成为与所述压缩空间连通的背压凹槽,在所述叶片槽的内侧端可以形成有背压腔室,所述背压腔室在与所述背压凹槽连通的状态下从所述背压凹槽接收背压力并对所述叶片施加向所述缸筒的内周的压力,所述背压凹槽可以与所述背压腔室连通以使所述叶片的前端面与所述缸筒的内周接触,直到所述高压制冷剂从所述吸入口旁通为止。
36.根据上述结构,能够使可能累积在叶片的前端和缸筒内周之间的高压制冷剂从缸筒侧面的吸入口旁通,并且能够使吐出背压力保持到所述高压制冷剂从缸筒侧面的吸入口旁通为止,以使叶片不会被推向后方。
37.所述主轴承可以包括与所述缸筒结合为覆盖所述缸筒的上侧的主板部,所述背压凹槽可以包括第一主背压凹槽和第二主背压凹槽,所述第一主背压凹槽和所述第二主背压凹槽在所述主板部的底面配置为隔开预先设定的间隔。
38.所述副轴承可以包括与所述缸筒结合为覆盖所述缸筒的下侧的副板部,所述背压凹槽还可以包括第一副背压凹槽和第二副背压凹槽,所述第一副背压凹槽和所述第二副背压凹槽在所述副板部的顶面配置为隔开预先设定的间隔。
39.优选,所述第一主背压凹槽处的背压可以大于所述第二主背压凹槽处的背压。
40.在所述第一主背压凹槽处的背压pd;在所述叶片的前端面、所述缸筒的内周以及所述滚子的外周和所述缸筒的内周相接触的触点之间的压力pdv;所述叶片槽的内侧端的背压腔室的背压pvh;以及所述第二主背压凹槽处的背压pm中,这些压力满足以下数学式1,直到所述叶片经过所述叶片的前端面和所述缸筒的内周接触的触点以及所述滚子的外周和所述缸筒的内周相接触的触点并经过所述吸入口为止。
41.数学式1
42.pd=pdv=pvh》pm。
43.第一主背压凹槽和第二主背压凹槽、第一副背压凹槽和第二副背压凹槽可以形成为,内周面呈圆弧而外周面呈椭圆的弧。
44.当以所述滚子的中心为原点时,所述滚子的外周和所述缸筒的内周相接触的触点到所述吸入口的一侧的角度可以是38度至40度。
45.所述叶片的与所述缸筒的内周面接触的前端面可以形成为曲面,在所述前端面和所述缸筒的内周接触的触点与所述滚子的外周和所述缸筒的内周相接触的触点之间可以容纳有所述高压制冷剂。
附图说明
46.图1是示出本实用新型的旋转式压缩机的纵向剖视图。
47.图2是示出本实用新型的旋转式压缩机的压缩部的立体图。
48.图3是示出本实用新型的旋转式压缩机的压缩部的横向剖视图。
49.图4是示出本实用新型的旋转式压缩机的压缩部的分解立体图。
50.图5是分别示出主轴承的底部和副轴承的上部的立体图。
51.图6是示出通过保持吐出背压使叶片的前端面配置为与缸筒的吸入口相邻的例子的立体图。
52.图7是示出当叶片的前端面与吸入口相邻时,保持吐出背压的例子的图3的a部分的放大图。
53.图8是示出在叶片前端的压力区间和在叶片后端的压力区间的概念图。
54.图9是示出在叶片的前端面、转子和缸筒之间的触点以及缸筒的内周之间容纳高压制冷剂的死体积的放大剖视图。
55.图10a是示出当叶片的前端面配置于缸筒的触点附近时,吐出压被施加到叶片的后端的作用力的概念图。
56.图10b是示出当叶片的前端面配置于缸筒的触点附近时,中间压被施加到叶片的后端的作用力的概念图。
57.图11是示出在吐出口侧和吸入口侧分别设置有加速度传感器的例子的概念图。
58.图12是示出在图11中液体流入前和液体流入时在吐出口侧和吸入口侧测量到的加速度的结果的表格。
59.图13是示出比较现有技术和本实用新型的效率的曲线。
具体实施方式
60.在本说明书中,即便在彼此不同的实施例中,对相同或相似的构成赋予了相同或相似的附图标记,并且省略了重复的说明。
61.另外,即便是彼此不同的实施例,只要结构上、功能上不发生矛盾,则应用于一个实施例的结构同样的可以应用于另一个实施例。
62.除非上下文有明确的另有规定,否则单数的表达方式包括复数的表达方式。
63.在说明本说明书公开的实施例时,当判断对相关公知技术的具体说明可能使本说明书公开的实施例的要旨不清楚时,将省略对其的详细说明。
64.并且,所附的附图仅是为了容易理解本说明书所揭示的实施例,不应由所附的附图来限定本说明书所揭示的技术思想,而是应当涵盖了本实用新型的思想及技术范围中所包括的所有变更、均等物乃至替代物。
65.图1是示出本实用新型的旋转式压缩机100的纵向剖视图,图2是示出本实用新型的旋转式压缩机100的压缩部130的立体图。另外,图3是示出本实用新型的旋转式压缩机100的压缩部130的横向剖视图,图4是示出本实用新型的旋转式压缩机100的压缩部130的分解立体图。
66.下面,参照图1至图4,对本实用新型的旋转式压缩机100进行说明。
67.本实用新型的旋转式压缩机100可以是叶片旋转式压缩机。
68.参照图3和图4,本实用新型的旋转式压缩机100包括缸筒133、滚子134以及复数个叶片1351、1352、1353。
69.缸筒133的内周面形成为环形状并且形成压缩空间v。另外,缸筒133设置有吸入口1331,吸入口1331形成为与压缩空间v连通,以吸入制冷剂并提供给压缩空间v。
70.缸筒133的内周面1332可以形成为椭圆形状,本实施例的缸筒133的内周面1332组
合复数个椭圆而形成为非对称椭圆形状,例如具有彼此不同的长短比的四个椭圆组合成具有两个原点,对于缸筒133的内周面的形状的详细说明将在后面进行。
71.滚子134可旋转地设置于缸筒133的压缩空间v。另外,滚子134形成有沿外周面隔开预先设定的间隔的复数个叶片槽1342a、1342b、1342c。另外,在缸筒133的内周和滚子134的外周之间形成有压缩空间v。
72.即,压缩空间v是形成于缸筒133的内周面和滚子134的外周面之间的空间。另外,压缩空间v被复数个叶片1351、1352、1353划分为相当于叶片1351、1352、1353数量的空间。
73.作为一例,参照图3,图示了压缩空间v被三个叶片1351、1352、1353划分为,设置于吐出口1313a、1313b、1313c侧的第一压缩空间v1、设置于吸入口1331侧的第二压缩空间v2以及设置于吸入口1331侧和吐出口1313a、1313b、1313c侧之间的第三压缩空间v3的例子。
74.叶片1351、1352、1353可滑动地插入到叶片槽1342a、1342b、1342c中,并且与滚子134一起旋转。另外,通过从叶片1351、1352、1353的后端提供的背压力,叶片1351、1352、1353的前端面1351a、1352a、1353a与缸筒133的内周接触。
75.在本实用新型中,叶片1351、1352、1353设置有复数个而形成多背压结构,复数个叶片1351、1352、1353的前端面1351a、1352a、1353a与缸筒133的内周接触,由此压缩空间v被划分为复数个压缩空间v1、v2、v3。
76.在本实用新型中,在图3等图示了设置有三个叶片1351、1352、1353的例子,因此,压缩空间v被划分为三个压缩空间v1、v2、v3。
77.在本实用新型的旋转式压缩机100中,高压制冷剂容纳于复数个叶片1351、1352、1353中的一个与缸筒133的内周之间,并且保持预先设定的背压力直到高压制冷剂从吸入口1331旁通为止,以使叶片1351、1352、1353的前端面1351a、1352a、1353a与缸筒133的内周接触。
78.可以理解为,预先设定的背压力是能够使高压制冷剂通过压缩空间v的吐出口1313a、1313b、1313c向壳体110的内部空间吐出的吐出背压力。
79.另外,可以将高压制冷剂旁通吸入口1331时的时间点理解为作为吸入开始的时间点的“吸入开始时间点”。
80.下面,对本实用新型的旋转式压缩机100进行详细的说明。
81.参照图1,本实用新型的旋转式压缩机100还可以包括壳体110和设置于壳体110的内部并产生旋转动力的驱动马达120。驱动马达120可以设置于壳体110的上侧内部空间110a,压缩部130可以设置于壳体110的下侧内部空间110a,驱动马达120和压缩部130可以通过旋转轴123而连接。
82.壳体110是形成压缩机的外观的部分,其可以根据压缩机的设置方式分为纵向式或横向式。纵向式是驱动马达120和压缩部130沿轴向配置于上下两侧的结构,横向是驱动马达120和压缩部130配置于左右两侧的结构。本实施例的壳体110以纵向式为中心进行说明,但是不排除应用于横向式。
83.壳体110可以包括形成为圆筒形状的中间外壳111,覆盖中间外壳111的下端的下部外壳112,以及覆盖中间外壳111的上端的上部外壳113。
84.驱动马达120和压缩部130可以插入并固定结合于中间外壳111,而吸入管115可以直接贯穿并连接于压缩部130。下部外壳112可以密封结合于中间外壳111的下端,存储有向
压缩部130供给的油的储油空间110b可以形成于压缩部130的下侧。上部外壳113可以密封结合于中间外壳111的上端,在驱动马达120的上侧可以形成有形成分油空间110c,以从压缩部130吐出的制冷剂分离出油。
85.驱动马达120是构成电动部的部分,其提供驱动压缩部130的动力。驱动马达120包括定子121、转子122以及旋转轴123。
86.定子121可以固定设置于壳体110的内部,并且以热压配合等方式压入并固定于壳体110的内周面。例如,定子121可以压入并固定于中间外壳110a的内周面。
87.转子122可旋转地插入到定子121的内部,旋转轴123压入结合于转子122的中心。由此,旋转轴123与转子122一起同心旋转。
88.在旋转轴123的中心形成有中空孔形状的油流路125,在油流路125的中间形成有朝旋转轴123的外周面贯穿而形成的油通孔126a、126b。油通孔126a、126b由属于后述的主衬套部1312的范围的第一油通孔126a和属于第二轴承部1322的范围的第二油通孔126b构成。第一油通孔126a和第二油通孔126b可以分别形成有一个,也可以分别形成有复数个。本实施例示出了分别形成有复数个的情形。
89.在油流路125的中间或下端可以设置有拾油器127。作为一例,拾油器127可以包括齿轮泵、粘性泵以及离心泵中的一种。本实施例图示了使用离心泵的例子。由此,如果旋转轴123旋转,则填充于壳体110的储油空间110b的油可以通过拾油器127来抽吸,该油可以在沿油流路125吸上的途中通过第二油通孔126b向副衬套部1322的副轴承面1322b供给,通过第一油通孔126a向主衬套部1312的主轴承面1312b供给。
90.另外,旋转轴123可以与滚子134形成为一体或可以在压入滚子134之后进行后组装。在本实施例中,以滚子134与旋转轴123形成为一体的例子为中心进行说明,而对于滚子134的将在后面重新进行说明。
91.在旋转轴123中,以滚子134为基准,在旋转轴123的上半部,即压入到转子122中的主轴部123a和从主轴部123a朝滚子134延伸的主被支撑部123b之间形成有第一被支撑面(未图示),以滚子134为基准在旋转轴123的下半部,即位于副轴承132的下端的旋转轴123可以形成有第二被支撑面(未图示)。第一被支撑面与后述的第一轴支撑面(未图示)一起形成第一轴向支撑部151,第二被支撑面与后述的第二轴支撑面(未图示)一起形成第二轴向支撑部152。关于第一被支撑面和第二被支撑面的说明将在后面与第一轴向支撑部151和第二轴向支撑部152一起重新进行说明。
92.本实用新型的旋转式压缩机100还可以包括主轴承131和副轴承132。
93.主轴承131和副轴承132可以分别设置于缸筒133的两端。主轴承131和副轴承132配置为彼此隔开而分别形成前述的压缩空间v的两面。
94.作为一例,参照图1、图2以及图4,图示了主轴承131设置于缸筒133的上端而形成压缩空间v的顶面,副轴承132设置于缸筒133的下端而形成压缩空间v的底面的例子。
95.在主轴承131和副轴承132中的至少一个可以设置有至少一个凹陷形成为与压缩空间v连通的背压凹槽1315a、1315b、1325a、1325b。
96.在叶片槽1342a、1342b、1342c的内侧端可以形成有背压腔室1343a、1343b、1343c,背压腔室1343a、1343b、1343c在与背压凹槽1315a、1315b、1325a、1325b连通的状态下通过来自背压凹槽1315a、1315b、1325a、1325b的背压力,对叶片1351、1352、1353施加朝缸筒133
的内周的压力。
97.背压腔室1343a、1343b、1343c设置于叶片槽1342a、1342b、1342c的内侧端,可以理解为背压腔室是在叶片1351、1352、1353的后端和叶片槽1342a、1342b、1342c的内侧端之间形成的空间。背压腔室1343a、1343b、1343c可与后述的第一主背压凹槽1315a、第二主背压凹槽1315b和第一副背压凹槽1325a、第二副背压凹槽1325b连通,使得能够从第一主背压凹槽1315a、第二主背压凹槽1315b和第一副背压凹槽1325a、第二副背压凹槽1325b接收背压力并根据背压力的强度使叶片1351、1352、1353的前端面1351a、1352a、1353a配置为与缸筒133的内周接触,或者与缸筒133的内周隔开预先设定的距离。
98.背压腔室1343a、1343b、1343c的至少一部分形成为圆弧面,背压腔室1343a、1343b、1343c的圆弧面的直径可以小于第一主背压凹槽1315a、第二主背压凹槽1315b之间的距离。因此,在与基于吐出背压而处于高压状态的第一主背压凹槽1315a连通而接收吐出背压的时,同时通过与第二主背压凹槽1315b连通而接收第二主背压凹槽1315b的中间压,由此能够防止叶片1351、1352、1353后端的背压过度增加。
99.图3示出了,构成为背压腔室1343a、1343b、1343c呈圆弧面并且与叶片槽1342a、1342b、1342c连接,背压腔室1343a、1343b、1343c的圆弧面的直径小于第一主背压凹槽1315a和第二主背压凹槽1315b之间的距离的例子。
100.作为一例,如果从第一主背压凹槽1315a和第一副背压凹槽1325a接收高压的背压力,则叶片1351、1352、1353最大限度地被引出使得叶片1351、1352、1353的前端面1351a、1352a、1353a与缸筒133的内周接触,如果从第二主背压凹槽1315b和第二副背压凹槽1325b接收到中间压的背压力,则叶片1351、1352、1353相对较少地被引出而配置为叶片1351、1352、1353的前端面1351a、1352a、1353a与缸筒133的内周隔开预先设定的距离。
101.背压凹槽1315a、1315b、1325a、1325b与背压腔室1343a、1343b、1343c连通到叶片1351、1352、1353的前端面1351a、1352a、1353a与缸筒133的吸入口1331相邻使得叶片1351、1352、1353的前端面1351a、1352a、1353a的高压制冷剂从吸入口1331旁通为止,由此背压凹槽1315a、1315b、1325a、1325b内的预先设定的背压力通过背压腔室1343a、1343b、1343c对叶片1351、1352、1353的后端加压,而叶片1351、1352、1353的前端面1351a、1352a、1353a对缸筒133的内周加压并与其接触。
102.在本实用新型中,对在主轴承131和副轴承132均设置有背压凹槽1315a、1315b、1325a、1325b的例子进行说明。
103.另外,在主轴承131和副轴承132可以分别形成有一个以上的背压凹槽1315a、1315b、1325a、1325b,在本实用新型中,对在主轴承131和副轴承132分别设置有两个背压凹槽的例子进行说明。
104.但是,并非必须限定于这种结构,本实用新型的背压凹槽1315a、1315b、1325a、1325b可以仅设置于主轴承131,另外,也可以在主轴承131和副轴承132分别设置有一个或三个背压凹槽1315a、1315b、1325a、1325b。
105.主轴承131可以包括与所述缸筒133结合为覆盖缸筒133的上侧的主板1311。
106.另外,副轴承132可以包括与所述缸筒133结合为覆盖缸筒133的下侧的副板1321。
107.背压凹槽可以包括第一主背压凹槽1315a和第二主背压凹槽1315b,所述第一主背压凹槽1315a和所述第二主背压凹槽1315b在主轴承131的主板1311的底面隔开预先设定的
间隔而形成。另外,背压凹槽1315a、1315b、1325a、1325b还可以包括第一副背压凹槽1325a和第二副背压凹槽1325b,所述第一副背压凹槽1325a和所述第二副背压凹槽1325b在副轴承132的顶面隔开预先设定的间隔而形成。
108.关于第一主背压凹槽1315a、第二主背压凹槽1315b、第一副背压凹槽1325a以及第二副背压凹槽1325b的详细构成将在后面进行说明。
109.如果,叶片1351、1352、1353的前端面1351a、1352a、1353a的高压制冷剂从吸入口1331旁通为止背压凹槽1315a、1315b、1325a、1325b未与背压腔室1343a、1343b、1343c连通,则叶片1351、1352、1353后端的压力变低,导致叶片1351、1352、1353因推向后端的力而瞬间被推向后方,之后可能出现叶片1351、1352、1353的前端面1351a、1352a、1353a打击缸筒133的吸入口1331附近的颤动现象。
110.从而存在颤动现象,使旋转式压缩机100的效率下降并且引起可靠性下降的问题。
111.通过以下说明到的能够保持叶片1351、1352、1353的后端的高压的背压力的结构,本实用新型的旋转式压缩机100能够使吐出背压力保持到所累积的高压的制冷剂从缸筒133侧面的吸入口1331旁通为止,以防止叶片1351、1352、1353被推向后方。
112.另一方面,可以理解为压缩部130由缸筒133、滚子134、复数个叶片1351、1352、1353、主轴承131以及副轴承132构成。主轴承131和副轴承132分别设置于缸筒133的上下两侧,并且与缸筒133一起形成压缩空间v,滚子134可旋转地设置于压缩空间v,叶片1351、1352、1353可滑动地插入到滚子134中,复数个叶片1351、1352、1353通过与缸筒133的内周分别抵接将压缩空间v划分为复数个压缩室。
113.参照图1至图3,主轴承131可以固定设置于壳体110的中间外壳111。例如,主轴承131可以插入并熔接于中间外壳111。
114.主轴承131可以紧贴结合于缸筒133的上端。由此,主轴承131形成压缩空间v的上侧面,并且在轴向上支撑滚子134的顶面的同时在径向上支撑旋转轴123的上半部。
115.主轴承131可以包括主板部1311。主板部1311可以与缸筒133结合为覆盖缸筒133的上侧。
116.主轴承131还可以包括主衬套部1312。
117.主衬套部1312从主板部1311的中心沿轴向朝驱动马达120延伸并且支撑旋转轴123的上半部。
118.主板部1311可以形成为圆盘形状,主板部1311的外周面可以紧贴固定于中间外壳111的内周面。在主板部1311可以形成有至少一个以上的吐出口1313a、1313b、1313c,在主板部1311的顶面可以设置有开闭各个吐出口1313a、1313b、1313c的复数个吐出阀1361、1362、1363,在主板部1311的上侧可以设置有具有吐出空间(未标记)的吐出消声器137,所述吐出空间能够容纳吐出口1313a、1313b、1313c和吐出阀1361、1362、1363。对于吐出口1313a、1313b、1313c将在后面重新进行说明。
119.图5是分别示出主轴承131的底部和副轴承132的上部的立体图,图6是示出通过保持吐出背压使叶片1351、1352、1353的前端面1351a、1352a、1353a配置为与缸筒133的吸入口1331相邻的例子的立体图,图7是示出当叶片1351、1352、1353的前端面1351a、1352a、1353a与吸入口1331相邻时,保持吐出背压的例子的概念图。另外,图8是示出在叶片1351、1352、1353前端的压力区间和在叶片1351、1352、1353后端的压力区间的概念图,图9是示出
在叶片1351、1352、1353的前端面1351a、1352a、1353a、转子和缸筒133之间的触点以及缸筒133的内周之间容纳高压制冷剂的死体积v4的放大剖视图,图10a是示出当叶片1351、1352、1353的前端面1351a、1352a、1353a配置于缸筒133的触点附近时,吐出压被施加到叶片1351、1352、1353的后端的作用力的概念图,图10b是示出当叶片1351、1352、1353的前端面1351a、1352a、1353a配置于缸筒133的触点附近时,中间压被施加到叶片1351、1352、1353的后端的作用力的概念图。
120.为了示出图4的主轴承131的底部和副轴承132的上部,在图5中仅图示了主轴承131和副轴承132,未图示图4的滚子134和缸筒133的构成。
121.参照图5,在主板部1311的轴向两侧侧面中与滚子134的顶面面对的底面可以形成有第一主背压凹槽1315a和第二主背压凹槽1315b。
122.第一主背压凹槽1315a和第二主背压凹槽1315b可以形成为圆弧形状并沿圆周方向隔开预先设定的间隔。第一主背压凹槽1315a和第二主背压凹槽1315b的内周面形成为圆形状,而外周面可以考虑后述的叶片槽1342a、1342b、1342c而形成为椭圆形状。
123.另外,参照图5和图7等,图示了设置有宽度相对宽的第一主背压凹槽1315a和设置有宽度相对窄的第二主背压凹槽1315b的例子,虽然图示了第一主背压凹槽1315a和第二主背压凹槽1315b的内周面均形成为圆形状,而外周面形成为椭圆形状的例子,但是并非必须限定于这种结构。另外,第一主背压凹槽1315a容纳有高压的制冷剂,使得能够将高压的背压提供给叶片1351、1352、1353的后端,第二主背压凹槽1315b容纳有中间压的制冷剂,使得能够将中间压的背压提供给叶片1351、1352、1353的后端。
124.第一主背压凹槽1315a和第二主背压凹槽1315b可以形成在滚子134的外径范围内。由此,第一主背压凹槽1315a和第二主背压凹槽1315b可以从压缩空间v分离。
125.第一主背压凹槽1315a处的背压可以高于第二主背压凹槽1315b处的背压。即,由于第一主背压凹槽1315a设置于吐出口1313a、1313b、1313c附近,因此可以提供吐出背压。另外,第二主背压凹槽1315b可以形成吸入压和吐出压之间的中间压。
126.油(制冷剂油)可以通过后述的第一主轴承凸部1316a和滚子134的顶面134a之间的细微通路流入到第一主背压凹槽1315a中。
127.第二主背压凹槽1315b可以形成于压缩空间v中形成中间压的压缩室的范围内。由此,第二主背压凹槽1315b保持中间压。
128.第二主背压凹槽1315b形成比第一主背压凹槽1315a低的压力的中间压。通过第一油通孔126a流入到主轴承131的主轴承孔1312a的油可以流入到第二主背压凹槽1315b。第二主背压凹槽1315b可以形成于压缩空间v中形成吸入压的压缩室v2的范围内。由此,第二主背压凹槽1315b保持吸入压。
129.另外,在第一主背压凹槽1315a和第二主背压凹槽1315b可以分别形成有从主衬套部1312的主轴承面1312b延伸的第一主轴承凸部1316a和第二主轴承凸部1316b。由此,第一主背压凹槽1315a和第二主背压凹槽1315b相对于外部密封的同时能够稳定地支撑旋转轴123。
130.第一主轴承凸部1316a和第二主轴承凸部1316b的高度相同并且在第二主轴承凸部1316b的内周侧端部面可以形成有油连通槽(未图示)或油连通孔(未图示)。或者,第二主轴承凸部1316b的内周侧高度可以低于第一主轴承凸部1316a的内周侧高度。由此,流入到
主轴承面1312b的内侧的高压的油(制冷剂油)可以流入到第一主背压凹槽1315a。第一主背压凹槽1315a形成相对于第二主背压凹槽1315b高的压力(吐出压)。
131.另一方面,主衬套部1312可以形成为中空的衬套形状,在形成主衬套部1312的内周面的主轴承孔1312a的内周面可以形成有第一油沟槽1312c。第一油沟槽1312c可以在主衬套部1312的上下两端之间形成为斜线形状或螺旋形状并且其下端与第一油通孔126a连通。
132.图4示出了主衬套部1312在主板1311以中空的衬套形状朝上方形成,在形成主衬套部1312的内周面的主轴承孔1312a的内周面形成有沿斜线方向形成的第一油沟槽1312c的例子。
133.虽然没有图示,旋转轴123的外周面,即主被支撑部123b的外周面也可以形成有斜线形状或螺旋形状的油沟槽。
134.参照图1和图2,副轴承132可以紧贴结合于缸筒133的下端。由此,副轴承132形成压缩空间v的下侧面,并且在轴向上支撑滚子134的底面的同时在径向上支撑旋转轴123的下半部。
135.参照图2和图4,副轴承132可以包括副板部1321。副板部1321可以与缸筒133结合为覆盖缸筒133的下侧。
136.另外,副轴承132还可以包括副衬套部1322。副衬套部1322从副板部1321的中心沿轴向朝下部外壳112延伸而支撑旋转轴123的下半部。
137.副板部1321可以与主板部1311同样地形成为圆盘形状,副板部1321的外周面可以从中间外壳111的内周面隔开。
138.在副板部1321的轴向两侧侧面中与滚子134的底面面对的副板部1321的顶面可以形成有第一副背压凹槽1325a和第二副背压凹槽1325b。
139.以滚子134为中心,第一副背压凹槽1325a和第二副背压凹槽1325b可以分别与前述的第一主背压凹槽1315a和第二主背压凹槽1315b对称。
140.参照图4和图5,图示了具有相对宽的宽度的第一副背压凹槽1325a和具有相对窄的宽度的第二副背压凹槽1325b的例子,并且图示了第一副背压凹槽1325a和第二副背压凹槽1325b的内周面均形成为圆形状,而外周面形成为椭圆形状的例子,但是并非必须限定于这种结构。
141.另外,在第一副背压凹槽1325a容纳有高压的制冷剂,使得能够将高压的背压提供给叶片1351、1352、1353的后端,在第二副背压凹槽1325b容纳有中间压的制冷剂,使得能够将中间压的背压提供给叶片1351、1352、1353的后端。
142.另外,第一副背压凹槽1325a和第二副背压凹槽1325b的形状可以分别以与第一主背压凹槽1315a和第二主背压凹槽1315b的形状对应。
143.例如,第一副背压凹槽1325a可以隔着滚子134与第一主背压凹槽1315a彼此对称,第二副背压凹槽1325b可以隔着滚子134与第二主背压凹槽1315b彼此对称。
144.另一方面,在第一副背压凹槽1325a的内周侧可以形成有第一副轴承凸部1326a,在第二副背压凹槽1325b的内周侧可以形成有第二副轴承凸部1326b。
145.但是,根据情况,第一副背压凹槽1325a和第二副背压凹槽1325b也可以以滚子134为中心分别与第一主背压凹槽1315a、第二主背压凹槽1315b非对称。例如,第一副背压凹槽
1325a和第二副背压凹槽1325b可以以与第一主背压凹槽1315a和第二主背压凹槽1315b不同的深度形成。
146.另外,在第一副背压凹槽1325a和第二副背压凹槽1325b之间,准确地说,第一副轴承凸部1326a和第二副轴承凸部1326b之间或第一副轴承凸部1326a和第二副轴承凸部1326b彼此连接的部分可以形成有供油孔(未图示)。
147.例如,构成供油孔(未图示)的入口的第一段形成为浸入到储油空间110b中,构成供油孔的出口的第二段可以在副板部1321的与后述的滚子134的底面面对的顶面形成为位于背压腔室1343a、1343b、1343c的旋转路径上。由此,在滚子134旋转时,背压腔室1343a、1343b、1343c与供油孔(未图示)周期性地连通,从而能够通过供油孔(未图示)周期性地向背压腔室1343a、1343b、1343c供给存储于储油空间110b的高压的油,由此能够稳定地朝缸筒133的内周面1332支撑各个叶片1351、1352、1353。
148.另一方面,副衬套部1322形成为中空的衬套形状,在形成副衬套部1322的内周面的副轴承孔1322a的内周面可以形成有第二油沟槽1322c。第二油沟槽1322c可以在副衬套部1322的上下两端之间以直线形状或斜线形状形成,并且其上端可以与旋转轴123的第二油通孔126b连通。
149.虽然没有图示,在旋转轴123的外周面,即被副轴承132支撑的部分123c的外周面也可以形成有斜线形状或螺旋形状的油沟槽。
150.另外,虽然未图示,背压凹槽1315a、1315b、1325a、1325b也可以仅形成于主轴承131或副轴承132中的任意一侧。
151.另一方面,如前述,吐出口1313a、1313b、1313c可以形成于主轴承131。
152.但是,吐出口1313a、1313b、1313c也可以形成于副轴承132或在主轴承131和副轴承132分别形成,也可以贯通缸筒133的内周面和外周面之间而形成。在本实施例中以吐出口1313a、1313b、1313c形成于主轴承131的例子为中心进行说明。
153.吐出口1313a、1313b、1313c可以仅形成有一个。但是,本实施例的吐出口1313a、1313b、1313c可以沿压缩进行方向(或滚子134的旋转方向,在图3中用箭头在滚子134标记的顺时针方向)隔开预先设定的间隔而形成有复数个。
154.参照图3和图5,图示了每两个构成一对而形成有共六个贯通主轴承131的吐出口1313a、1313b、1313c的例子。
155.通常,在叶片旋转式压缩机100中,滚子134配置为相对于压缩空间v偏心,因此在该滚子134的外周面1341和缸筒133的内周面1332之间存在几乎接触的接近点p1,吐出口1313a、1313b、1313c形成于接近点p1附近。因此,在压缩空间v中,越靠近接近点p1缸筒133的内周面1332和滚子134的外周面1341之间的间隔大幅度变窄,从而难以确保吐出口1313a、1313b、1313c面积。
156.如图3等所示,接近点p1可以设置于图3的滚子134的最上端位置的中心线上,但是并非必须限定于此。
157.对此,如本实施例,可以将吐出口1313a、1313b、1313c分为复数个吐出口1313a、1313b、1313c,并且沿滚子134的旋转方向(或压缩进行方向)形成。另外,复数个吐出口1313a、1313b、1313c可以分别形成有一个,但是也可以如本实施例成对地形成。
158.例如,参照图3,本实施例的吐出口1313a、1313b、1313c图示了从配置为相对远离
接近部1332a的吐出口1313a、1313b、1313c开始以第一吐出口1313a、第二吐出口1313b以及第三吐出口1313c的顺序排列的例子。根据图3所示的例子,一个压缩室可以与复数个吐出口1313a、1313b、1313c连通。
159.另一方面,虽然未图示,第一吐出口1313a和第二吐出口1313b之间的第一间隔、第二吐出口1313b和第三吐出口1313c之间的第二间隔以及第三吐出口1313c和第一吐出口1313a之间的第三间隔也可以形成为彼此相同。第一间隔、第二间隔以及第三间隔可以分别与第一压缩室v1的圆周长度、第二压缩室v2的圆周长度以及第三压缩室v3的圆周长度大致相同。
160.另外,可以构成为一个压缩室与复数个吐出口1313a、1313b、1313c连通,也可以构成为一个吐出口1313a、1313b、1313c不与复数个压缩室连通,而第一压缩室v1与第一吐出口1313a连通,第二压缩室v2与第二吐出口1313b连通,第三压缩室v3与第三吐出口1313c连通。
161.但是,与本实施例不同地,在叶片槽1342a、1342b、1342c形成为非等间隔的情况下,也可以形成为各个压缩室v1、v2、v3的圆周长度不同,而一个压缩室与复数个吐出口1313a、1313b、1313c连通或一个吐出口1313a、1313b、1313c与复数个压缩室连通。
162.另外,参照图3,在本实施例的吐出口1313a、1313b、1313c也可以延伸形成有吐出槽1314。吐出槽1314可以沿压缩进行方向(滚子134的旋转方向)以圆弧形状延伸。由此,可以使未从先行压缩室排出的制冷剂被吐出槽1314引向与后行压缩室连通的吐出口1313a、1313b、1313c并与在该后行压缩室压缩的制冷剂一起吐出。由此,能够通过最小化残留在压缩空间v的制冷剂来抑制过压缩,进而能够提高压缩机的效率。
163.如上所述的吐出槽1314可以形成为最终从吐出口1313a、1313b、1313c(例如,第三吐出口1313c)延伸。通常,在叶片旋转式压缩机100中,压缩空间v隔着接近部(接近点1332a)而在两侧划分有吸入室和吐出室,因此考虑到吸入室和吐出室之间的密封,吐出口1313a、1313b、1313c不能与位于接近部1332a的接近点p1重叠。因此,在接近点p1和吐出口1313a、1313b、1313c之间沿圆周方向形成有缸筒133的内周面1332和滚子134的外周面1341之间隔开的残留空间,制冷剂最终不能通过吐出口1313a、1313b、1313c吐出而残留在该残留空间中。残留的制冷剂最终使压缩室的压力上升,这可能引起过度压缩导致的压缩效率的下降。
164.然而,如本实施例,在吐出槽1314最终从吐出口1313a、1313b、1313c向残留空间延伸的情况下,残留在该残留空间的制冷剂通过吐出槽1314最终向吐出口1313a、1313b、1313c逆流并被追加吐出,因此最终能够有效地抑制因压缩室的过压缩导致的压缩效率的下降。
165.虽然未图示,除了吐出槽1314之外,在残留空间也可以形成有残留排出孔。残留排出孔可以形成为其内径小于吐出口1313a、1313b、1313c的内径,残留排出孔可以与吐出口1313a、1313b、1313c不同地形成为不会被吐出阀开闭而始终开放。
166.另外,复数个吐出口1313a、1313b、1313c可以被前述的各个吐出阀1361、1362、1363开闭。各个吐出阀1361、1362、1363可以由的一端形成固定端而另一端形成自由端的悬臂形态的引导型阀形成。由于这种各个吐出阀1361、1362、1363广为应用于普通的旋转式压缩机100中,因此省略对其的详细说明。
167.参照图1至图3,本实施例的缸筒133也可以紧贴于主轴承131的底面并通过螺栓与副轴承132一起紧固在主轴承131。如前述,由于主轴承131固定结合于壳体110,因此缸筒133可以通过主轴承131而固定结合于壳体110。
168.缸筒133可以形成为在中央具有中空部的环形状,以形成压缩空间v。中空部被主轴承131和副轴承132密封而形成前述的压缩空间v,滚子134可以可旋转地结合于压缩空间v。
169.参照图1和图2,吸入口1331可以贯穿缸筒133的内周面和外周面而形成。但是,与图2不同地,吸入口1331也可以贯穿主轴承131或副轴承132的内周面和外周面而形成。
170.以后述的接近点p1为中心,吸入口1331可以在圆周方向一侧形成。以接近点p1为中心,前述的吐出口1313a、1313b、1313c可以在与吸入口1331相反的圆周方向另一侧形成于主轴承131。
171.缸筒133的内周面1332可以形成为椭圆形状。本实施例的缸筒133的内周面1332组合复数个椭圆而形成为非对称椭圆形状,例如将具有彼此不同的长短比的四个椭圆组合为具有两个原点而呈非对称椭圆形状。
172.具体而言,本实施例的缸筒133的内周面1332可以形成为将滚子134的旋转中心(轴中心或缸筒133的外径中心)作为第一原点or,具有相对于第一原点or偏向远接部1332b侧的第二原点o


173.以第一原点or为中心形成的x-y平面形成第三四分面和第四四分面,以第二原点o

为中心而形成的x-y平面形成第一四分面和第二四分面。第三四分面由第三椭圆形成,第四四分面由第四椭圆形成,第一四分面由第一椭圆形成,第二四分面由第二椭圆形成。
174.另外,本实施例的缸筒133的内周面1332可以包括接近部1332a,远接部1332b以及曲面部1332c。接近部1332a最接近滚子134的外周面(或滚子134的旋转中心or)的部分,远接部1332b是位于距滚子134的外周面1341最远的位置的部分,曲面部1332c是连接接近部1332a和远接部1332b之间的部分。
175.参照图3和图4,滚子134可旋转地设置于缸筒133的压缩空间v,复数个叶片1351、1352、1353可以沿圆周方向隔开预先设定的间隔而插入到滚子134中。由此,压缩空间v可以形成有被划分为相当于复数个叶片1351、1352、1353的数量的压缩室。在本实施例中,以复数个叶片1351、1352、1353为三个,从而将压缩空间v划分为三个压缩室的例子为中心进行说明。
176.本实施例的滚子134的外周面1341形成为圆形状,旋转轴123可以一体地形成于滚子134的旋转中心or或者形成为单一体而通过后组装结合。由此,滚子134的旋转中心or可以与旋转轴123的轴中心(未标记)位于同轴上,并且滚子134与旋转轴123一起同心旋转。
177.但是,如前述,随着缸筒133的内周面1332形成为朝特定方向倾斜的非对称椭圆形状,滚子134的旋转中心or可以配置为相对于缸筒133的外径中心oc偏心。由此,滚子134的外周面1341的一侧与缸筒133的内周面1332,准确地说与接近部1332a几乎接触而形成接近点p1。
178.如前述,接近点p1可以形成于接近部1332a。由此,经过接近点p1的假想线可以是相当于形成缸筒133的内周面1332的椭圆曲线的短轴。
179.另外,在滚子134的外周面1341可以沿圆周方向形成有彼此隔开的复数个叶片槽
1342a、1342b、1342c,后述的复数个叶片1351、1352、1353可以分别可滑动地插入结合于各个叶片槽1342a、1342b、1342c中。
180.参照图4,沿压缩进行方向(滚子134的旋转方向,图3的滚子134上的顺时针方向的箭头标记)图示了第一叶片槽1342a、第二叶片槽1342b以及第三叶片槽1342c。第一叶片槽1342a、第二叶片槽1342b以及第三叶片槽1342c可以沿圆周方向隔开等间隔或以非等间隔形成为具有彼此相同的宽度和深度,在本实用新型中图示了以等间隔隔开配置的例子。
181.例如,复数个叶片槽1342a、1342b、1342c可以分别形成为相对于径向倾斜预先设定的角度,从而可以充分确保叶片1351、1352、1353的长度。因此,在缸筒133的内周面1332以非对称椭圆形状形成的情况下,即便从滚子134的外周面1341到缸筒133的内周面1332的距离变远,也能够抑制叶片1351、1352、1353从叶片槽1342a、1342b、1342c脱离,由此能够提高针对缸筒133的内周面1332的设计自由度。
182.优选,叶片槽1342a、1342b、1342c的倾斜方向相对于滚子134的旋转方向相反,即使与缸筒133的内周面1332接触的的各个叶片1351、1352、1353的前端面1351a、1352a、1353a朝滚子134的旋转方向侧倾斜,这能够将压缩开始角拉向滚子134的旋转方向侧以使压缩能够快速开始。
183.另一方面,在叶片槽1342a、1342b、1342c的内侧端可以分别形成有背压腔室1343a、1343b、1343c,所述背压腔室1343a、1343b、1343c与叶片槽1342a、1342b、1342c连通。
184.背压腔室1343a、1343b、1343c是将吐出压或中间压的制冷剂(或油)容纳于各个叶片1351、1352、1353的后方侧,即叶片1351、1352、1353的后端面1351b、1352b、1353b侧的空间,通过填充在该背压腔室1343a、1343b、1343c的制冷剂(或油)的压力,各个叶片1351、1352、1353可以向缸筒133的内周面施加压力。下面,以叶片1351、1352、1353的运动方向为基准,将朝缸筒133的方向定义为前方,将相反的方向定义为后方,以便于说明。
185.背压腔室1343a、1343b、1343c可以形成为其上端和下端分别被主轴承131和副轴承132密封。背压腔室1343a、1343b、1343c可以与各个背压凹槽1315a、1315b、1325a、1325b独立地连通,也可以通过背压凹槽1315a、1315b、1325a、1325b而彼此连通。
186.另外,如前述,背压腔室1343a、1343b、1343c的至少一部分形成为圆弧面,背压腔室1343a、1343b、1343c的圆弧面的直径可以小于第一主背压凹槽1315a和第二主背压凹槽1315b之间的距离。因此,在与基于吐出背压的高压的第一主背压凹槽1315a连通而接收吐出背压时,同时也与第二主背压凹槽1315b连通,因此第二主背压凹槽1315b的中间压也一同接收,因此能够防止叶片1351、1352、1353后端的背压过度增大。
187.在图3和图7中,图示了背压腔室1343a、1343b、1343c形成为呈圆弧面的形状并且连接于叶片槽1342a、1342b、1342c,背压腔室1343a、1343b、1343c的圆弧面的直径小于第一主背压凹槽1315a和第二主背压凹槽1315b之间的距离的例子。
188.参照图3和图4,本实施例的复数个叶片1351、1352、1353可以可滑动地插入到各个叶片槽1342a、1342b、1342c中。由此,复数个叶片1351、1352、1353可以形成为与各个叶片槽1342a、1342b、1342c的形状大致相同。
189.例如,可以沿滚子134的旋转方向,将复数个叶片1351、1352、1353定义为第一叶片1351、第二叶片1352以及第三叶片1353,第一叶片1351可以插入到第一叶片槽1342a中,第二叶片1352可以插入到第二叶片槽1342b中,第三叶片1353可以插入到第三叶片槽1342c
中,图3和图4图示了这种结构。
190.复数个叶片1351、1352、1353可以均以相同的形状形成。
191.具体而言,复数个叶片1351、1352、1353可以分别形成为大致长方体形状,与缸筒133的内周面1332接触的前端面1351a、1352a、1353a可以形成为曲面,与各个背压腔室1343a、1343b、1343c面对的后端面1351b、1352b、1353b可以形成为直线面。
192.另一方面,在复数个叶片1351、1352、1353的后端面1351b、1352b、1353b可以设置有加压流路槽1351c、1352c、1353c,以通过背压腔室1343a、1343b、1343c传递背压力。如图3和图4等所示,加压流路槽1351c、1352c、1353c具有预先设定的宽度并且可以形成为与叶片1351、1352、1353的延伸方向平行。在加压流路槽1351c、1352c、1353c中容纳有制冷剂或油等,由此能够向叶片1351、1352、1353传递背压力。
193.当在复数个叶片1351、1352、1353的后端面1351b、1352b、1353b形成有加压流路槽1351c、1352c、1353c时,不仅能够通过复数个叶片1351、1352、1353的后端面1351b、1352b、1353b来传递背压力,同时也能够通过加压流路槽1351c、1352c、1353c来传递背压力。
194.虽然,图3和图4等图示了设置有加压流路槽1351c、1352c、1353c的复数个叶片1351、1352、1353的例子,但是加压流路槽1351c、1352c、1353c并非必需构成,复数个叶片1351、1352、1353不包括加压流路槽1351c、1352c、1353c而仅用复数个叶片1351、1352、1353的后端面1351b、1352b、1353b来传递背压力的例子当然也是可以的。
195.在设置有如上所述的混合缸筒133的叶片旋转式压缩机100中,如果电源施加到驱动马达120,则驱动马达120的转子122和与转子122结合的旋转轴123旋转,与旋转轴123结合或一体形成的滚子134与旋转轴123一起旋转。
196.由此,复数个叶片1351、1352、1353借助因滚子134的旋转而产生的离心力和支撑该叶片1351、1352、1353的后端面1351b、1352b、1353b的背压腔室1343a、1343b、1343c的背压力,从各个叶片槽1342a、1342b、1342c引出而与缸筒133的内周面1332接触。
197.由此,缸筒133的压缩空间v被复数个叶片1351、1352、1353划分为相当于该复数个叶片1351、1352、1353数量的压缩室(包括吸入室或吐出室v1、v2、v3),各个压缩室v1、v2、v3随着滚子134的旋转而移动并且因缸筒133的内周面1332形状和滚子134的偏心而体积发生变化,被吸入到各个压缩室v1、v2、v3的制冷剂反复执行随着滚子134和叶片1351、1352、1353移动而被压缩并向壳体110的内部空间吐出的一系列的过程。
198.尤其,以预先设定的大小保持所述背压力,以使所述叶片1351、1352、1353的前端面1351a、1352a、1353a与所述缸筒133的内周接触,直到容纳在复数个叶片1351、1352、1353中的一个和所述缸筒133的内周之间的高压制冷剂从吸入口1331旁通为止。
199.在图3和图6中,图示了第一叶片1351的前端面1351a开始与吸入口1331侧缸筒133接触的例子,由于从第一叶片1351的后端提供高压的背压力从而不会发生颤动而与缸筒133的内周接触,第一叶片1351的前端面1351a经过吸入口1331时,所述第一叶片1351前端面1351a、1352a、1353a和缸筒133内周之间的高压制冷剂从吸入口1331旁通。
200.在图6中,图示了当滚子134沿顺时针方向旋转时,在第一叶片1351经过触点之后,容纳在死体积v4(在图6和图9中示出)内的高压制冷剂随着与缸筒133的吸入口1331连通而从吸入口1331旁通的例子。
201.此时,因与第一主背压凹槽1315a和第一副背压凹槽1325a连通的背压凹槽1315a、
1315b、1325a、1325b的高压的背压,第一叶片1351的前端面1351a不会被推向后方,而与缸筒133的内周接触。
202.另一方面,如前述,在现有的叶片型多背压结构中,当液体流入时,在转子和叶片1351、1352、1353前端部的死体积v4(在图6和图9中图示)残留有高压的液体,其在背压力下降的区间推动叶片1351、1352、1353导致出现颤动现象。
203.对此,在本实用新型的旋转式压缩机100中,在主轴承131和副轴承132中的至少一个设置有至少一个凹陷形成为与所述压缩空间v连通的背压凹槽1315a、1315b、1325a、1325b,在叶片槽1342a、1342b、1342c的内侧端形成有背压腔室1343a、1343b、1343c,所述背压腔室1343a、1343b、1343c将所述叶片1351、1352、1353的后端容纳,以在与背压凹槽1315a、1315b、1325a、1325b连通的状态下从背压凹槽1315a、1315b、1325a、1325b接收背压力并对所述叶片1351、1352、1353施加朝所述缸筒133的内周的压力,并且背压凹槽1315a、1315b、1325a、1325b与所述背压腔室1343a、1343b、1343c连通,直到高压制冷剂从吸入口1331旁通为止,以使叶片1351、1352、1353的前端面1351a、1352a、1353a与缸筒133的内周接触。
204.因此,可能累积在叶片1351、1352、1353的前端和缸筒133内周之间的高压制冷剂可以从缸筒133侧面的吸入口1331旁通,并且能够使吐出背压力保持到所述高压制冷剂从缸筒133侧面的吸入口1331旁通为止,以使叶片1351、1352、1353不会被推向后方。
205.在图7中,图示了在左侧的第一主背压凹槽1315a和第一副背压凹槽1325a形成高压,在右侧的第二主背压凹槽1315b和第二副背压凹槽1325b形成中间压的例子。第一主背压凹槽1315a和第一副背压凹槽1325a与第一背压腔室1343a和第三背压腔室1343a、1343b、1343c连通,而第一背压腔室1343a配置为在第一叶片1351经过触点之后与缸筒133的吸入口1331开始点接触为止与第一主背压凹槽1315a和第一副背压凹槽1325a连通的例子。
206.另外,参照图7,图示了第一主背压凹槽1315a处的背压pd;所述第一叶片1351的前端面1351a(图9)与所述缸筒133的内周接触的触点与所述滚子134的外周和所述缸筒133的内周接触的触点之间的压力pdv;所述叶片槽1342a(图9)的内侧端的背压腔室1343a的背压pvh;以及第二主背压凹槽1315b处的背压pm。
207.这些压力,可以在第一叶片1351经过所述第一叶片1351的前端面1351a与所述缸筒133的内周接触的触点以及所述滚子134的外周和所述缸筒133的内周接触的触点并经过所述吸入口1331为止满足数学式,即数学式1:pd=pdv=pvh》pm。
208.由于满足数学式1,从而第一叶片1351的前端面1351a和后端的压力相同,由此能够抑制因第一叶片1351打击缸筒133的内周而产生的颤动。
209.另外,如前述,为了满足数学式1,第一主背压凹槽1315a和/或第一副背压凹槽1325a需要保持与第一背压腔室1343a连通的状态。在图3中,即便在第一叶片1351与缸筒133的吸入口1331的一侧接触的状态下,第一背压腔室1343a和第一主背压凹槽1315a以及/或第一副背压凹槽1325a仍然保持连通的状态。
210.通过这种构成,本实用新型的旋转式压缩机100可以通过能够保持叶片1351、1352、1353的后端的高压的背压力的结构,来保持吐出背压力,直到所累积的高压的制冷剂从缸筒侧面的吸入口旁通为止,以叶片1351、1352、1353不会被推向后方。
211.另外,本实用新型的旋转式压缩机100,具有在主轴承131和副轴承132中的一方设
置有背压凹槽1315a、1315b、1325a、1325b,在叶片槽1342a、1342b、1342c的内侧端形成有背压腔室1343a、1343b、1343c,高压的背压凹槽1315a、1315b、1325a、1325b与背压腔室1343a、1343b、1343c连通以使叶片1351、1352、1353的前端面1351a、1352a、1353a与缸筒133的内周接触的结构,由此能够使可能累积在叶片1351、1352、1353的前端面1351a、1352a、1353a和缸筒133内周之间的高压制冷剂从缸筒133侧面的吸入口1331旁通,并且能够保持吐出背压力,直到所述高压制冷剂从缸筒侧面的吸入口1331旁通为止,以防止叶片1351、1352、1353不会被推向后方。
212.此时,由于使吐出背压力保持到容纳在叶片1351、1352、1353和缸筒133之间的死体积v4的高压制冷剂从缸筒133侧面的吸入口1331旁通为止,以防止叶片1351、1352、1353被推向后方,因此能够预防在吸入区间发生的颤动,从而能够提高可靠性。
213.另外,本实用新型的旋转式压缩机100通过改变吐出背压角度来改善颤动,尤其,通过改善在制冷剂流入和低负荷条件下的颤动来改善吸入口冲压现象。
214.另一方面,参照图8,以滚子134的中心为原点,所述滚子134的外周和所述缸筒133的内周接触的触点p1与所述吸入口1331的一侧之间形成的角度a可以是38至40度。
215.到40度为止需要对叶片1351、1352、1353的后端提供高压的吐出背压。
216.如果,直到所述角度a达到40度以上的位置为止对叶片1351、1352、1353的后端提供高压的吐出背压,则叶片1351、1352、1353和缸筒133之间的摩擦损失增大,并且发生可靠性问题。
217.图9图示了在叶片1351、1352、1353的前端面1351a、1352a、1353a、转子和缸筒133之间的触点p1以及缸筒133的内周之间容纳高压制冷剂的死体积v4。在图9的死体积v4中累积有高压的气体和液体,直到叶片1351、1352、1353从缸筒133的吸入口1331旁通为止,基于死体积v4内的高压制冷剂的压力作用于叶片1351、1352、1353的前端面1351a、1352a、1353a。当然,此时,通过高压作用于叶片1351、1352、1353的后端使得均匀的压力作用于叶片1351、1352、1353的前后端,由此抑制颤动的产生的内容已经说明。
218.另外,图10a图示了叶片1351、1352、1353的前端面1351a、1352a、1353a配置于缸筒133的触点附近时,施加到叶片1351、1352、1353的后端的吐出压的作用力,图示了背压腔室1343a、1343b、1343c与第一主背压凹槽1315a和第一副背压凹槽1325a连通,由此从第一主背压凹槽1315a和第一副背压凹槽1325a向背压腔室1343a、1343b、1343c提供吐出压,并通过叶片1351、1352、1353的后端面1351b、1352b、1353b和加压流路槽1351c、1352c、1353c提供吐出背压的例子。
219.在图10a中,在第一主背压凹槽1315a和第一副背压凹槽1325a与背压腔室1343a、1343b、1343c连通的情况下,第二主背压凹槽1315b和第二副背压凹槽1325b不会与背压腔室1343a、1343b、1343c连通。
220.另一方面,图10b图示了叶片1351、1352、1353的前端面1351a、1352a、1353a配置于缸筒133的触点附近时,施加到叶片1351、1352、1353的后端的中间压的作用力,图示了由于背压腔室1343a、1343b、1343c和第二主背压凹槽1315b、第二副背压凹槽1325b连通,因此从第二主背压凹槽1315b和第二副背压凹槽1325b向背压腔室1343a、1343b、1343c提供中间压,并通过叶片1351、1352、1353的后端面1351b、1352b、1353b和加压流路槽1351c、1352c、1353c提供中间压的例子。
221.另外,在图10b中,在第二主背压凹槽1315b和第二副背压凹槽1325b与背压腔室1343a、1343b、1343c连通的情况下,第一主背压凹槽1315a和第一副背压凹槽1325a不会与背压腔室1343a、1343b、1343c连通。
222.图11是示出在吐出口1313a、1313b、1313c侧和吸入口1331侧分别设置有加速度传感器的例子的概念图,图12是示出在图11中液体流入前和液体流入时在吐出口1313a、1313b、1313c侧和吸入口1331侧测量到的加速度的结果的表格,图13是示出比较现有技术和本实用新型的效率的曲线。
223.参照图11和图12,为了判断是否存在颤动,在现有结构和本实用新型的结构的缸筒133设置了加速度传感器并测量了加速度。可以确认到,以现有结构的稳定化状态为100%进行比较时,在液体流入时因吐出侧的过压缩引起的加速度增加至286%,而吸入侧是对比吸入稳定状态加速度增加至343%,因此引起了颤动。
224.在图12中,本实用新型的结构的加速度测量结果,在液体流入之前吸入侧的加速度小幅度增加的部分是因为叶片1351、1352、1353和缸筒133之间的接触力与现有结构相比增加,但是不是担心的水准,与液体流入时现有结构稳定状态相比,吐出侧为75%水准而吸入侧为110%水准,从而可以确认到几乎不发生颤动。
225.另外,参照图13,为了检讨效率影响度,在空调用压缩机制冷标准条件下检讨的结果,可以确认到,相比于现有背压角度的轴承,通过使用本实用新型的主轴承和副轴承,本实用新型的旋转式压缩机100提高了制冷能力并且减少了输入,效率提高了1.1%。
226.本实用新型的旋转式压缩机通过能够保持叶片的后端的高压的背压力的结构,能够使吐出背压力保持到所累积的高压的制冷剂从缸筒侧面的吸入口旁通为止,以防止叶片不会被推向后方。
227.另外,本实用新型的旋转式压缩机具有,在主轴承和副轴承中的一个设置有背压凹槽,在叶片槽的内侧端形成有背压腔室,高压的背压凹槽与背压腔室连通以使叶片的前端面与缸筒的内周接触的结构,由此能够使可能累积在叶片的前端和缸筒内周之间的高压制冷剂从缸筒侧面的吸入口旁通,并且能够使吐出背压力保持到所述高压制冷剂从缸筒侧面的吸入口旁通为止以使叶片不会被推向后方。
228.此时,通过使吐出背压力保持到容纳在转子的叶片和缸筒之间的死体积的高压制冷剂从缸筒侧面的吸入口旁通为止,来防止叶片被推向后方,从而能够通过预先防止在吸入区间的颤动来提高可靠性。
229.另外,本实用新型的旋转式压缩机通过改变吐出背压角度来改善颤动,尤其,能够通过在制冷剂流入和低负荷条件下的颤动改善来改善吸入口冲压现象。
230.另一方面,本实用新型的旋转式压缩机,在效率条件下改善了叶片颤动引起的损失,从而效率被改善了1.1%。
231.以上说明的旋转式压缩机100不限定于上述实施例的构成和方法,也可以通过选择性地组合各个实施例的全部或一部分来进行各种各样的变形。
232.对于本领域普通技术人员而言,在不脱离本实用新型的精神和必要技术特征的范围内,可以将本实用新型实现为其他特定的形态是不言自明的。因此,应当理解为,上述详细的说明在所有的方面并非限定性的,而是示例性的。本实用新型的范围应由权利要求书的合理的解释来确定,本实用新型的同等范围内的所有变更属于本实用新型的范围。
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