旋转式压缩机以及制冷循环装置的制造方法

旋转式压缩机以及制冷循环装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型的实施方式涉及一种旋转式压缩机以及制冷循环(refrigerat1ncycle)装置。
【背景技术】
[0002]以往，作为使用于空气调节装置等制冷循环装置的旋转式压缩机，众所周知有如下压缩机:包括旋转轴、使旋转轴旋转的电动机部、利用旋转轴的旋转来压缩流体(冷媒)的压缩机构部、以及收纳这些旋转轴、电动机部及压缩机构部的密闭容器。
[0003]压缩机构部包括气缸(cylinder)室及滚筒(roller)，所述滚筒安装在所述旋转轴的偏心部，并且利用旋转轴的旋转而在气缸室内偏心旋转。而且，构成为通过滚筒在气缸室内偏心旋转，来压缩气缸室内的冷媒。
[0004]此处，在旋转轴的内部，形成着沿着轴向延伸的供油通路。供油通路构成为，收容在密闭容器内的润滑油伴随旋转轴的旋转而流入，并使流入的润滑油供给至旋转轴的偏心部与滚筒之间、及旋转轴与轴承之间等压缩机构部中的滑动部分。
[0005]然而，所述压缩机中，在如下方面尚存在改善的余地，即，在支撑对旋转轴施加的轴向的负荷的基础上，有效率地对供油通路内供给润滑油。
[0006][【背景技术】文献]
[0007][专利文献]
[0008][专利文献I]日本专利特开2008-14150号公报【实用新型内容】
[0009][实用新型要解决的课题]
[0010]本实用新型所要解决的课题在于提供一种旋转式压缩机以及制冷循环装置，可以在支撑对旋转轴施加的轴向的负荷的基础上，有效率地对供油通路内供给润滑油。
[0011][解决课题的手段]
[0012]实施方式的旋转式压缩机包括:旋转轴，形成着沿着轴向延伸的供油通路；以及压缩机构部，利用所述旋转轴的旋转来压缩流体；且所述旋转式压缩机的特征在于，所述压缩机构部包括:筒状的气缸，形成供所述旋转轴贯通的气缸室；轴承部，堵塞轴向的所述气缸室的上侧的开口部，并且承受对所述旋转轴施加的径向的负荷；气缸板(cylinderplate)，堵塞轴向的所述气缸室的下侧的开口部，并且将轴向的所述旋转轴的下表面可滑动地支撑，而承受对所述旋转轴施加的轴向的负荷；以及连通通路，形成在所述气缸板，使所述气缸室的外侧与所述供油通路的内部连通；且使所述连通通路中朝向所述气缸室的外侧开口的外侧开口部比朝向所述气缸室的内侧开口的内侧开口部大。
[0013]所述的旋转式压缩机，其中，在所述旋转轴形成着排气通路，所述排气通路从轴向的上侧连通至所述供油通路内，并且沿着轴向延伸，且所述供油通路及所述排气通路的内径相等。
[0014]另外，根据实施方式的制冷循环装置，其特征在于包括:所述旋转式压缩机；冷凝器，连接在所述旋转式压缩机；膨胀装置，连接在所述冷凝器；以及蒸发器，连接在所述膨胀装置与所述旋转式压缩机之间。
[0015]藉此，可以获得如下的旋转式压缩机以及制冷循环装置，S卩，可以在支撑对旋转轴施加的轴向的负荷的基础上，有效率地对供油通路内供给润滑油。
【附图说明】
[0016]图1是包含实施方式的旋转式压缩机的剖面图的制冷循环装置的概略构成图。
[0017]图2是用以说明旋转式压缩机的主要部分的放大剖面图。
[0018]图3是表示气缸板的其他构成的相当于图2的放大剖面图。
[0019]图4是表示气缸板的其他构成的相当于图2的放大剖面图。
[0020]附图标记:
[0021]1:制冷循环装置
[0022]2:旋转式压缩机
[0023]3:冷凝器
[0024]4:膨胀装置
[0025]5:蒸发器
[0026]11:压缩机主体
[0027]12:积蓄器
[0028]21:吸入管
[0029]31:旋转轴
[0030]32:电动机部
[0031]33:压缩机构部
[0032]34:密闭容器
[0033]35:定子
[0034]36:转子
[0035]41:气缸
[0036]42:轴承部
[0037]43、102、105:气缸板
[0038]46:气缸室
[0039]51:偏心部
[0040]53:滚筒
[0041]55:孔部
[0042]55a:供油通路
[0043]55b:排气通路
[0044]56:供油孔
[0045]61:筒部
[0046]62:凸缘部
[0047]63:消音器
[0048]71、103:连通通路
[0049]72:大径部
[0050]73:小径部
[0051]76:外侧开口部
[0052]77:内侧开口部
[0053]100:第一板
[0054]101:第二板
[0055]J:润滑油
[0056]Hl:大径部的深度
[0057]H2:小径部的深度
[0058]O:轴线
[0059]Φ 1:大径部的内径
[0060]Φ 2:小径部的内径
[0061]<i>dg:排气通路的内径
[0062]Φ dp:供油通路的内径
【具体实施方式】
[0063]以下，参照附图对实施方式的旋转式压缩机以及制冷循环装置进行说明。
[0064]首先，对制冷循环装置进行简单说明。
[0065]如图1所示，本实施方式的制冷循环装置I包括:旋转式压缩机2 ;冷凝器3，连接在旋转式压缩机2 ;膨胀装置4，连接在冷凝器3 ;以及蒸发器5，连接在膨胀装置4与旋转式压缩机2之间。
[0066]旋转式压缩机2是所谓的旋转(rotary)式的压缩机，将取入至内部的低压的气体冷媒(流体)压缩而形成高温、高压的气体冷媒。此外，关于旋转式压缩机2的具体构成将在下文叙述。
[0067]冷凝器3使从旋转式压缩机2送入的高温、高压的气体冷媒散热而成为高压的液体冷媒。
[0068]膨胀装置4使从冷凝器3送入的高压的液体冷媒的压力下降而成为低温、低压的液体冷媒。
[0069]蒸发器5使从膨胀装置4送入的低温、低压的液体冷媒气化而成为低压的气体冷媒。而且，在蒸发器5中，当低压的液体冷媒气化时会从周围夺取气化热，而使周围冷却。此夕卜，通过蒸发器5的低压的气体冷媒被取入至所述旋转式压缩机2内。
[0070]如此，本实施方式的制冷循环装置I中，作为作动流体的冷媒一面在气体冷媒与液体冷媒之间进行相变一面循环，在从气体冷媒相变为液体冷媒的过程中散热，在从液体冷媒相变为气体冷媒的过程中吸热，利用这些散热或吸热而进行制热或制冷等。
[0071]接下来，对所述旋转式压缩机2进行说明。
[0072]本实施方式的旋转式压缩机2包括压缩机主体11以及积蓄器(accumulator) 12。
[0073]积蓄器12是所谓的气液分离器，设置在所述蒸发器5与压缩机主体11之间。积蓄器12经由吸入管(pipe)21而连接在压缩机主体11的后述气缸41，且构成为仅将由蒸发器5气化的气体冷媒及未由蒸发器5气化的液体冷媒中的气体冷媒供给至压缩机主体11。
[0074]压缩机主体11包括:旋转轴31 ；电动机部32，使旋转轴31旋转；压缩机构部33，利用旋转轴31的旋转来压缩气体冷媒；以及圆筒状的密闭容器34，收纳这些旋转轴31、电动机部32及压缩机构部33。此外，在密闭容器34内，收容着润滑油J，压缩机构部33的一部分浸渍在润滑油J内。
[0075]密闭容器34及旋转轴31沿着轴线O呈同轴状配置。另外，在旋转轴31中沿着轴线O的上侧配置着电动机部32，在下侧配置着压缩机构部33。此外，以下的说明中，将沿着轴线O的方向简称为轴向，将与轴向正交的方向称为径向，将围绕轴线O的方向称为周向。
[0076]电动机部32是所谓的内转子(inner rotor)型的直流(direct-current，DC)无刷电动机(brushless motor)。具体而言，电动机部32包括:筒状的定子35，利用热装(shrinkfit)等而固定在密闭容器34的内壁面；以及圆柱状的转子36，沿径向隔开间隔地配置在定子35的内侧，并且固定在旋转轴31的上部。
[0077]压缩机构部33包括:筒状的气缸41，形成供旋转轴31贯通的气缸室46 ;轴承部42，堵塞轴向的气缸室46的上侧的开口部，并且承受对旋转轴31施加的径向的负荷；以及气缸板43，堵塞轴向的气缸室46的下侧的开口部，并且承受对旋转轴31施加的轴向的负荷。而且，由气缸41、轴承部42、及气缸板43划分形成的空间构成气缸室46。此外，在气缸41上连接着吸入管21，将经积蓄器12气液分离的气体冷媒取入至气缸室46内。
[0078]旋转轴31可旋转地由轴承部42支撑。在旋转轴31中位于气缸室46内的部分，形成着相对于轴线O而在径向上偏心的偏心部51。
[0079]在偏心部51的外周部嵌合着滚筒53。滚筒53构成为伴随旋转轴31的旋转，一面使外周面与气缸41的内周面滑动接触，一面可相对于轴线O进行偏心旋转。
[0080]如图2所示，在旋转轴31的内部，形成着沿着轴向延伸的孔部55。该孔部55跨及旋转轴31的整体而延伸，并且孔部55的两端部在旋转轴31的两端面分别开口。
[0081]另外，在旋转轴31中位于比偏心部51更靠轴向的上侧的部分，形成着供油孔56，该供油孔56的一端在旋转轴31的外周面开口，并且另一端连通至孔部55内。该供油孔56用以将在孔部55内流通的润滑油J供给至偏心部51与滚筒53之间、或轴承部42与旋转轴31之间等压缩机构部33中的滑动部分。
[0082]而且，在轴向上，孔部55中从下部至供油孔56的部分构成供油通路55a，该供油通路55a用以使供给至孔部55内的润滑油J朝向供油孔56流通。另一方面，在轴向上，孔部55中位于比供油孔56更靠上部的部分构成排气通路55b，该排气通路55b与供油通路55a连通，并且用以将润滑油J或混入至润滑油J内的冷媒(气体冷媒)从孔部55排出。在本实施方式中，孔部55的内径遍及轴向的整体而固定。即，供油通路55a的内径Φ(1ρ与排气通路55b的内径<i>dg相等。
[0083]在气缸41，设置着可沿着径向进行滑动移动的叶片(blade)(未图示)。这些叶片利用未图示的施力单元而朝向径向的内侧施力，并且这些叶片的前端部在气缸室46内分别抵接于滚筒53的外周面。由此，叶片构成为可根据滚筒53的旋转动作而在气缸室46内进退。气缸室46由滚筒53及叶片而划分为吸入室侧与压缩室侧。而且，利用滚筒53的旋转动作及叶片的进退动作，而在气缸室46内进行压缩动作。
[0084]轴承部42包括:筒部61，供旋转轴31插通；以及凸缘(flange)部62，从筒部61的轴向的下缘朝向径向的外侧而突设，且从轴向的上侧堵 塞气缸室46。此外，在凸缘部62配设着未图示的吐出孔以及未图示的吐出阀机构，该吐出阀机构可根据气缸室46内外的压力差而将吐出孔开闭。
[0085]在轴承部42设置着消音器(muffler) 63，该消音器63从轴向的上侧覆盖轴承部42。在图示的例中，消音器63与轴承部42 —起固定在气缸41。在该情况下，通过吐出孔而吐出的高温、高压的气体冷媒通过消音器63与轴承部42 (筒部61)之间而吐出至密闭容器34内。
[0086]气缸板43是利用铸造等而形成的圆板状的构件，且从轴向的下侧固定在气缸41。旋转轴31的轴向下表面可滑动地接近或抵接于气缸板43。另外，在气缸板43形成着连通通路71，该连通通路71在轴向上贯通气缸板43，并且使密闭容器34内与旋转轴31的供油通路55a (孔部55)内连通。
[0087]此处，气缸板43的连通通路71具有:大径部72，位于轴向的下侧；以及小径部73，位于轴向的上侧，并且直径比大径部72更小。此外，气缸板43中至少大径部72及小径部73的内面为铸造面，且在气缸室46内露出的面(轴向的上表面)为研磨面。
[0088]大径部72沿着轴线O呈同轴状配置，并且沿着轴向以固定的内径延伸。大径部72中，轴向的下部在气缸板43的轴向的下表面朝向气缸室46的外侧开口，轴向的上部位于气缸板43的轴向的中间部分。
[0089]小径部73沿着轴线O呈同轴状形成，并且沿着轴向以固定的内径延伸。小径部73中，轴向的下部连通至大径部72内，轴向的上部在气缸板43的轴向的上表面朝向供油通路55a (孔部55)内开口。
[0090]连通通路71中朝气缸室46的外侧开口的外侧开口部76的内径(大径部72的内径)Φ I大于朝气缸室46内(供油通路55a内)开口的内侧开口部77的内径(小径部73的内径)Φ2(Φ I > Φ2)。
[0091]另外，在图示的例中，气缸板43中，大径部72所处的部分的厚度(大径部72的深度)Hl大于小径部73所处的部分的厚度(小径部73的深度)H2 (HI > H2)。
[0092]此处，小径部73的纵横比(Φ2:H2)可以适当设定。例如，在与内径Φ2相比使厚度H2变大的情况下，可以确保气缸板43中小径部73所处的部分的厚度H2，而确保气缸板43的刚性。
[0093]另一方面，在与厚度H2相比使内径Φ2变大的情况下，可以降低小径部73内的通路阻力。
[0094]进而，优选为外侧开口部76的内径Φ I小于等于所述旋转轴31的外径Φ2。由此，可以确保气缸板43的刚性。
[0095]在如此构成的旋转式压缩机2中，如图1所示，如果对电动机部32的定子35供给电力，旋转轴31会与转子36—起围绕轴线O旋转。而且，伴随旋转轴31的旋转，偏心部51及滚筒53会在气缸室46内进行偏心旋转。此时，通过滚筒53与气缸41的内周面分别滑动接触，而经由吸入管21将气体冷媒取入至气缸室46内，并且对取入至气缸室46内的气体冷媒进行压缩。
[0096]被压缩的气体冷媒通过轴承部42的吐出孔而吐出至气缸室46的外侧，然后通过消音器63与轴承部42 (筒部61)之间而吐出至密闭容器34内。此外，吐出至密闭容器34内的气体冷媒被送入至冷凝器3。
[0097]此处，利用伴随旋转轴31的旋转产生的离心力，而将蓄积在密闭容器34内的润滑油J汲上至孔部55内。具体而言，密闭容器34内的润滑油J经过气缸板43的连通通路71 (大径部72及小径部73)，而流入至孔部55的供油通路55a内。流入至供油通路55a内的润滑油在供油通路55a内朝向轴向的上侧流通之后，到达供油孔56附近。到达供油孔56附近的润滑油J利用离心力而被推向供油孔56，然后通过供油孔56朝向旋转轴31的外部吐出。从供油孔56吐出的润滑油J朝向偏心部51与滚筒53之间、或轴承部42与旋转轴31之间等压缩机构部33的滑动部分供给。由此，可以确保压缩机构部33的润滑性能。此夕卜，之后，供给至压缩机构部33的滑动部分的润滑油J返回至密闭容器34内，再次通过连通通路71而汲上至孔部55内。
[0098]另一方面，在孔部55内，通过供油通路55a的润滑油J、或混入至润滑油J中的气体冷媒流入至排气通路55b内。流入至排气通路55b内的润滑油J或冷媒从旋转轴31的轴向的上表面排出，且返回至密闭容器34内。
[0099]如此，本实施方式中，设为包括气缸板43的构成，该气缸板43堵塞气缸室46的下侧的开口部，并且将旋转轴31的轴向的下表面可滑动地支撑。
[0100]根据该构成，例如与分别利用轴承部来支撑旋转轴31的两端部的构成相比，可以实现低成本化及提高组装性。
[0101]尤其，根据本实施方式，因为连通通路71中的外侧开口部76比内侧开口部77大，所以可以使连通通路71内的通路阻力降低，使润滑油J有效率地流入至供油通路55a内。结果为，可以确保润滑油J向供油通路55a内的供油量，从而抑制压缩机构部33的滑动部分发生咬死等。
[0102]另外，因为可以实现气缸板43的厚壁化，所以可以确保气缸板43的刚性，利用气缸板43来支撑对旋转轴31施加的轴向的负荷。
[0103]因此，可以在支撑对旋转轴31施加的轴向的负荷的基础上，有效率地对供油通路55a内供给润滑油J。
[0104]而且，本实施方式中，通过在气缸板43形成大径部72，可以抑制伴随气缸板43的厚壁化而小径部73的通路长度增加的情况。由此，可以确实地抑制连通通路71内的通路阻力的增加。
[0105]另外，本实施方式的气缸板43的连通通路71的内面为铸造面，因此，可以实现低成本化。
[0106]进而，因为可以有效率地将润滑油J供给至供油通路55a内，所以无需实施使供油通路55a的内径比排气通路55b大等，例如在孔部55开设两段孔的加工。即，因为可以将供油通路55a及排气通路55b的内径Φ(1ρ、内径Φ dg形成为相等的大小，所以与实施在孔部55开设两段孔的加工的情况相比，可以实现低成本化。
[0107]而且，在本实施方式的制冷循环装置I中，因为包括所述构成的旋转式压缩机2，所以可以提供尚品质且尚可靠性的制冷循环装置I。
[0108]此外，在所述实施方式中，作为旋转式压缩机2，对旋转式的压缩机进行了说明，但并不限于此，也可以适当采用涡旋(scroll)式的压缩机。
[0109]另外，也可以将本实施方式的旋转式压缩机2采用于具有两个气缸室46的双旋转(twin rotary)式的压缩机。
[0110]另外，在所述实施方式中，对相对于气缸板43 —体地形成着包含大径部72及小径部73的连通通路71的情况进行了说明，但并不限于此。例如，如图3所示，也可以使形成着大径部72的第一板100、及形成着小径部73的第二板101重叠，而构成气缸板102。
[0111]进而，在本实施方式的旋转式压缩机2中，连通通路71中朝向气缸室46的外侧开口的外侧开口部76只要比朝向气缸室46的内侧开口的内侧开口部77大即可。例如，如图4所示的气缸板105般，可以通过呈随着从外侧开口部76朝向内侧开口部77而内径逐渐缩小的锥状地形成连通通路103而达成。
[0112]另外，在所述实施方式中，对孔部55在旋转轴31的两端面开口的构成进行了说明，但并不限于此，只要至少在轴向的下表面(供油通路55a侧)开口即可。在该情况下，只要在旋转轴31中位于比轴承部42更靠轴向的上侧的部分，形成排出孔即可，该排出孔在旋转轴31的外周面开口，并且连通至排气通路55b内。
[0113]根据该构成，可以抑制润滑油J附着在电动机部32，从而维持电动机部32的旋转性能。
[0114]进而，关于供油孔56的形成部位或个数等，可以适当设计变更。
[0115]另外，也可以在供油通路55a内设置泵(pump)构件(例如，叶轮等)，从而将润滑油J容易地诱导至供油通路55a内。
[0116]根据以上所说明的至少一个实施方式，因为连通通路中的外侧开口部比内侧开口部大，所以可以使连通通路内的通路阻力降低，而使润滑油有效率地流入至供油通路内。结果为，可以确保润滑油向供油通路内的供油量，而抑制压缩机构部的滑动部分发生咬死等。
[0117]另外，因为可以实现气缸板的厚壁化，所以可以确保气缸板的刚性，利用气缸板来支撑对旋转轴施加的轴向的负荷。
[0118]因此，可以在支撑对旋转轴施加的轴向的负荷的基础上，有效率地对供油通路内供给润滑油。
[0119]已对本实用新型的若干实施方式进行了说明，但这些实施方式是作为示例而提出的，并不意图限定实用新型的范围。这些实施方式能够以其他各种方式来实施，在不脱离实用新型的主旨的范围内，可以进行各种省略、替换、变更。这些实施方式或其变形包含在实用新型及其均等的范围中。
【主权项】
1.一种旋转式压缩机，包括: 旋转轴，形成着沿着轴向延伸的供油通路；以及 压缩机构部，利用所述旋转轴的旋转来压缩流体；且所述旋转式压缩机的特征在于， 所述压缩机构部包括: 筒状的气缸，形成供所述旋转轴贯通的气缸室； 轴承部，堵塞轴向的所述气缸室的上侧的开口部，并且承受对所述旋转轴施加的径向的负荷； 气缸板，堵塞轴向的所述气缸室的下侧的开口部，并且将轴向的所述旋转轴的下表面可滑动地支撑，而承受对所述旋转轴施加的轴向的负荷；以及 连通通路，形成在所述气缸板，使所述气缸室的外侧与所述供油通路的内部连通；且使所述连通通路中朝向所述气缸室的外侧开口的外侧开口部比朝向所述气缸室的内侧开口的内侧开口部大。
2.根据权利要求1所述的旋转式压缩机，其特征在于，在所述旋转轴形成着排气通路，所述排气通路从轴向的上侧连通至所述供油通路内，并且沿着轴向延伸，且 所述供油通路及所述排气通路的内径相等。
3.一种制冷循环装置，其特征在于包括: 根据权利要求1或2所述的旋转式压缩机； 冷凝器，连接在所述旋转式压缩机； 膨胀装置，连接在所述冷凝器；以及 蒸发器，连接在所述膨胀装置与所述旋转式压缩机之间。
【专利摘要】本实用新型提供一种旋转式压缩机以及制冷循环装置。压缩机构部具有气缸、轴承部、气缸板、以及连通通路；气缸为形成供旋转轴贯通的气缸室的筒状；轴承部堵塞轴向的气缸室的上侧的开口部，并且承受对旋转轴施加的径向的负荷。气缸板堵塞轴向的气缸室的下侧的开口部，并且将轴向的旋转轴的下表面可滑动地支撑，而承受对旋转轴施加的轴向的负荷；连通通路形成在气缸板，使气缸的外侧与供油通路的内部连通；而且，连通通路的朝向气缸的外侧开口的外侧开口部比朝向气缸的内侧开口的内侧开口部大。本实用新型可以在支撑对旋转轴施加的轴向的负荷的基础上，有效率地对供油通路内供给润滑油。
【IPC分类】F04C29-02, F04C18-356
【公开号】CN204610284
【申请号】CN201520115170
【发明人】森嶋明
【申请人】东芝开利株式会社
【公开日】2015年9月2日
【申请日】2015年2月17日