CN114222861A - 涡旋压缩机 - Google Patents

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Abstract

在对称涡旋齿构造的涡旋压缩机中，固定涡旋件具有固定侧平板和固定侧涡旋齿(22)。可动涡旋件具有可动侧平板和可动侧涡旋齿(32)。第一压缩室(A)由固定侧平板的表面、可动侧平板的表面、固定侧涡旋齿的内周面(22b)及可动侧涡旋齿的外周面(32a)形成。第二压缩室(B)由固定侧平板的表面、可动侧平板的表面、固定侧涡旋齿的外周面(22a)及可动侧涡旋齿的内周面(32b)形成。在固定涡旋件形成有第一通路(41)，在可动涡旋件形成有第二通路(42)。在第一压缩室(A)中流动有通过第一通路(41)后的气体制冷剂和通过第二通路(42)后的气体制冷剂。在第二压缩室(B)中流动有通过第一通路(41)后的气体制冷剂。

Description

涡旋压缩机
技术领域
本发明涉及涡旋压缩机。
背景技术
在专利文献1(日本特开2018-9537号公报)中公开了一种低压壳体型对称涡旋齿构造的涡旋压缩机。在该压缩机中，2个涡旋件的涡旋体(涡旋齿)为对称涡旋形状。进而，吸入到压缩机的气体制冷剂通过吸入管侧的第一制冷剂导入口和隔着旋转轴线位于相反侧的第二制冷剂导入口，分别被吸入到由两涡旋件形成的第一吸入室、第二吸入室而被压缩。2个制冷剂导入口形成于使固定涡旋件固定于密闭容器(外壳)的框架。
发明内容
发明要解决的课题
在上述涡旋压缩机中，吸入的气体制冷剂在隔着旋转轴线彼此位于相反侧的2个制冷剂导入口中向上流动，并被吸入压缩机构。但是，若隔着旋转轴线在相反侧分别存在制冷剂导入口，则供给到轴承等滑动部分的冷冻机油被在制冷剂导入口中向上流动的气体制冷剂卷起，助长从压缩机向外部带出冷冻机油的现象(油损失现象)。优选尽量抑制该油损失现象。
用于解决课题的手段
第一观点的涡旋压缩机是对称涡旋齿构造的涡旋压缩机，具备固定涡旋件、可动涡旋件和曲轴。固定涡旋件具有固定侧平板和涡旋状的固定侧涡旋齿。固定侧涡旋齿从固定侧平板的表面延伸。可动涡旋件具有可动侧平板和涡旋状的可动侧涡旋齿。可动侧涡旋齿从可动侧平板的表面延伸。曲轴以旋转轴线为中心旋转并驱动可动涡旋件。第一压缩室由固定侧平板的表面、可动侧平板的表面、固定侧涡旋齿的内周面及可动侧涡旋齿的外周面形成。第二压缩室由固定侧平板的表面、可动侧平板的表面、固定侧涡旋齿的外周面及可动侧涡旋齿的内周面形成。在固定涡旋件形成有第一通路。第一通路是用于将从外部吸入的气体制冷剂引导至第一压缩室和第二压缩室的制冷剂的流路。在可动涡旋件形成有第二通路。第二通路是用于将从外部吸入的气体制冷剂引导至第一压缩室的制冷剂的流路。在第一压缩室中流动有通过第一通路后的气体制冷剂和通过第二通路后的气体制冷剂。在第二压缩室中流动有通过第一通路后的气体制冷剂。
在第一观点的涡旋压缩机中，通过第一通路后的气体制冷剂向第一压缩室以及第二压缩室流动。通过第二通路后的气体制冷剂向第一压缩室流动。第一通路形成于固定涡旋件，第二通路形成于可动涡旋件。因此，第二通路的配置的自由度提高，能够在抑制油损失现象的场所设置第二通路。
第二观点的涡旋压缩机在第一观点的涡旋压缩机中，固定侧涡旋齿和可动侧涡旋齿沿着旋转轴线的方向延伸。固定侧涡旋齿的内周面从固定侧涡旋齿的卷绕开始部一直连续到固定侧涡旋齿的卷绕结束部。固定侧涡旋齿的卷绕开始部离固定侧涡旋齿的中心较近，固定侧涡旋齿的卷绕结束部离固定侧涡旋齿的中心较远。可动侧涡旋齿的外周面从可动侧涡旋齿的卷绕开始部一直连续到可动侧涡旋齿的卷绕结束部。可动侧涡旋齿的卷绕开始部离可动侧涡旋齿的中心较近，可动侧涡旋齿的卷绕结束部离可动侧涡旋齿的中心较远。沿着旋转轴线的方向观察时，与可动侧涡旋齿的卷绕结束部相比，形成于可动涡旋件的第二通路更接近固定侧涡旋齿的卷绕结束部。
在第二观点的涡旋压缩机中，能够减小流向第一压缩室的气体制冷剂的量与流向第二压缩室的气体制冷剂的量的差。
第三观点的涡旋压缩机在第一观点或第二观点的涡旋压缩机中，固定侧涡旋齿和可动侧涡旋齿沿着旋转轴线的方向延伸。沿着旋转轴线的方向观察时，可动侧平板的外缘的50％以上沿着假想圆。沿着旋转轴线的方向观察时，形成于可动涡旋件的第二通路位于假想圆的内侧(可动侧涡旋齿的中心侧)。
在第三观点的涡旋压缩机中，由于使第二通路靠近内侧，因此，能够抑制大多沿着涡旋压缩机的内部空间中的侧壁的内表面流下的冷冻机油被流向第二通路的气体制冷剂卷起的现象。
第四观点的涡旋压缩机在第一观点至第三观点中的任一观点的涡旋压缩机中，形成于固定涡旋件的第一通路是孔或缺口。
在第四观点的涡旋压缩机中，通过改变或加工固定侧平板的形状，能够容易地形成第一通路。
第五观点的涡旋压缩机在第二观点的涡旋压缩机中，第一压缩室的入口是固定侧涡旋齿的卷绕结束部与可动侧涡旋齿的外周面之间的间隙(第一间隙)。该第一间隙的面积随着可动涡旋件的回旋而增减。固定涡旋件还具有不构成压缩室的壁部。在第一压缩室的入口与形成于固定涡旋件的第一通路之间形成有第三通路。第三通路是用于将从外部吸入的气体制冷剂引导至第一压缩室的气体制冷剂的流路。第三通路由固定侧平板的表面、可动侧平板的表面、不构成压缩室的可动侧涡旋齿的外周面以及固定涡旋件的壁部的内表面包围。第三通路包括下游部和上游部。下游部靠近第一压缩室的入口。上游部靠近形成于固定涡旋件的第一通路。通过第一通路后的气体制冷剂经由第三通路的上游部和下游部流向第一压缩室。通过第二通路后的气体制冷剂经由第三通路的下游部流向第一压缩室。
在第五观点的涡旋压缩机中，由于存在第三通路，因此，能够减小流向第一压缩室的气体制冷剂的量与流向第二压缩室的气体制冷剂的量的差。
第六观点的涡旋压缩机在第五观点的涡旋压缩机中，可动侧平板与固定涡旋件的壁部的端面对置。在可动侧平板与固定涡旋件的壁部的端面之间，在旋转轴线的方向上存在间隙(第二间隙)。该第二间隙不经由第一通路和第二通路而将气体制冷剂引导至第三通路。
设第一间隙的截面积设为S1、设第二通路的与第三通路的边界处的截面积为Sa、设第三通路的通路面积最小的部位处的截面积为Sb、设第二间隙的截面积为Sc时，满足以下的式1：
式1：S1＜Sa+Sb+Sc。
在第六观点的涡旋压缩机中，由于以满足式1的方式确定流向第一压缩室的气体制冷剂所通过的流路的截面积即Sa、Sb、Sc，因此，能够抑制流向第一压缩室的气体制冷剂的量变少。其结果是，能够进一步减小流向第一压缩室的气体制冷剂的量与流向第二压缩室的气体制冷剂的量的差。
第七观点的涡旋压缩机在第二观点的涡旋压缩机中，沿着旋转轴线的方向观察时，第一通路与第二通路分离。与固定侧涡旋齿的卷绕结束部相比，第一通路更接近可动侧涡旋齿的卷绕结束部。
在第七观点的涡旋压缩机中，第一通路接近可动侧涡旋齿的卷绕结束部，从第一通路流向第二压缩室的气体制冷剂的压力损失小。另一方面，在第一压缩室中流动有通过第一通路后的气体制冷剂和通过第二通路后的气体制冷剂，因此，即使气体制冷剂的压力损失增大，也能够确保流向第一压缩室的气体制冷剂的量。
附图说明
图1是涡旋压缩机的纵剖视图。
图2A是固定涡旋件的仰视图。
图2B是固定涡旋件的主视图。
图2C是固定涡旋件的俯视图。
图2D是固定涡旋件的左侧视图。
图2E是固定涡旋件的右侧视图。
图2F是从左斜上方观察固定涡旋件的立体图。
图2G是从右斜上方观察固定涡旋件的立体图。
图3A是可动涡旋件的俯视图。
图3B是可动涡旋件的主视图。
图3C是可动涡旋件的仰视图。
图3D是可动涡旋件的左侧视图。
图3E是可动涡旋件的右侧视图。
图3F是从左斜上方观察可动涡旋件的立体图。
图3G是从右斜上方观察可动涡旋件的立体图。
图4A是两涡旋齿啮合的状态下的固定涡旋件和可动涡旋件的主视图。
图4B是表示图4A的高度位置IV-B处的、由固定涡旋件和可动涡旋件形成的压缩室和制冷剂导入通路的某一时刻的状态的图。
图4C是表示由固定涡旋件和可动涡旋件形成的压缩室和制冷剂导入通路的另一时刻的状态的图。
图4D是表示由固定涡旋件和可动涡旋件形成的压缩室和制冷剂导入通路的又一时刻的状态的图。
图4E是强调通过两涡旋齿的卷绕结束部刚刚关闭压缩室之后的两压缩室的平面形状而利用阴影线进行示出的图。
图5A是强调图4B所示的第三通路43的某一时刻的平面形状而填涂黑色进行示出的图。
图5B是强调图4B所示的第二通路42的某一时刻的平面形状而填涂黑色进行示出的图。
图5C是强调图4B所示的压缩室A、B各自的某一时刻的平面形状而利用阴影线进行示出的图。
图6A是第一压缩室A的、固定侧涡旋齿的卷绕结束部附近的纵剖视图。
图6B是将制冷剂引导至第一压缩室A的第三通路43及第二间隙G2的、在某一切断位置处的纵剖视图。
具体实施方式
图1表示涡旋压缩机10的纵剖视图。以下，为了说明涡旋压缩机10中的方向、配置，有时使用“上”、“下”等表述，但在没有特别说明的情况下，以图1为基准而使用“上”、“下”等表述。
(1)整体结构
涡旋压缩机10是在具备使制冷剂循环的冷冻循环的冷冻装置中进行制冷剂的压缩的设备。涡旋压缩机10例如搭载于空调装置的室外机，构成空调装置的制冷剂回路的一部分。涡旋压缩机10吸入制冷剂，并将吸入的制冷剂压缩而排出。制冷剂例如是HFC制冷剂的R32。另外，R32只不过是制冷剂的种类的例示，作为涡旋压缩机10的压缩对象的制冷剂也可以是R32以外的制冷剂。
涡旋压缩机10是所谓的全密闭型的压缩机。另外，涡旋压缩机10是对称涡旋齿构造的压缩机。
如图1所示，涡旋压缩机10主要具备外壳11、压缩机构12、马达60以及曲轴70。
(2)详细结构
(2-1)外壳
涡旋压缩机10具有纵长的圆筒状的外壳11(参照图1)。
外壳11具有上下开口的圆筒部件11b以及分别配置在圆筒部件11b的上端和下端的上盖11a和下盖11c。圆筒部件11b与上盖11a和下盖11c以保持气密的方式通过焊接固定。
外壳11收纳压缩机构12、马达60、曲轴70等构成涡旋压缩机10的各部件。
在外壳11的内部空间的上部配置有压缩机构12。压缩机构12的固定涡旋件20(后述)固定于外壳11。在压缩机构12的下方配置有马达60。在外壳11的内部空间的底部形成有存油部15。在存油部15中积存有用于对压缩机构12、曲轴70的滑动部分进行润滑的冷冻机油。
外壳11的内部空间除了压缩机构12的上方部分之外，成为从外部吸入低压的气体制冷剂的低压空间LPS。换言之，低压空间LPS是供制冷剂从涡旋压缩机10构成一部分的空调装置的制冷剂回路流入的空间。涡旋压缩机10是所谓的低压壳体型(也称为低压圆顶型)的涡旋压缩机。
在外壳11的圆筒部件11b安装有未图示的吸入管。在外壳11的上盖11a安装有将压缩后的气体制冷剂向外部排出的排出管。
(2-2)马达
马达60驱动后述的压缩机构12的可动涡旋件30。马达60具有环状的定子61和转子62(参照图1)。
定子61固定于外壳11的圆筒部件11b的内表面。在定子61卷绕有线圈。
转子62是圆筒状的部件。转子62隔开微小的间隙(气隙)旋转自如地收纳在环状的定子61的内侧。在转子62的中空部贯穿***有曲轴70。转子62经由曲轴70而与可动涡旋件30连结。当马达60运转时，转子62旋转，力经由曲轴70传递至与转子62连结的可动涡旋件30。由此，可动涡旋件30进行回旋运动。
(2-3)曲轴
曲轴70在外壳11的内部沿上下方向延伸。曲轴70将马达60的转子62与后述的压缩机构12的可动涡旋件30连结。曲轴70将马达60的驱动力传递至可动涡旋件30。
曲轴70主要具有偏心部71和主轴72(参照图1)。偏心部71配置于主轴72的上端。偏心部71的中心轴线相对于主轴72的中心轴线偏心。主轴72的中心轴线是曲轴70的旋转轴线RA。偏心部71***于轴瓦，所述轴瓦配置于可动涡旋件30的轴毂部33(参照图3B)的内部。偏心部71***于轴毂部33，在可动涡旋件30与曲轴70连结的状态下，偏心部71的中心轴线通过可动涡旋件30的中心。
主轴72被上部轴承72a以及下部轴承72b支承为旋转自如。另外，主轴72在上部轴承72a与下部轴承72b之间贯穿***并连结于马达60的转子62。
在曲轴70的内部形成有未图示的油通路。积存于存油部15的冷冻机油被设置于曲轴70的下端的泵汲取，并供给至外壳11内的各部件的滑动部分。
(2-4)压缩机构
压缩机构12主要具有固定涡旋件20、可动涡旋件30和十字头联轴节。可动涡旋件30与固定涡旋件20组合而形成第一压缩室A及第二压缩室B(参照图4B、图4E等)。
压缩机构12在第一压缩室A和第二压缩室B中对制冷剂进行压缩，并排出压缩后的制冷剂。
压缩机构12是对称涡旋齿构造。在对称涡旋齿构造的压缩机构12中，第一压缩室A和第二压缩室B形成为点对称(参照图4E等)。在俯视观察时，第一压缩室A由后述的可动涡旋件30的可动侧涡旋齿32的外周面32a和后述的固定涡旋件20的固定侧涡旋齿22的内周面22b包围而形成。在俯视观察时，第二压缩室B由可动侧涡旋齿32的内周面32b和固定侧涡旋齿22的外周面22a包围而形成。进而，在对称涡旋齿构造的压缩机构12中，在相同的时刻开始第一压缩室A及第二压缩室B中的压缩。另外，在对称涡旋齿构造的压缩机构12中，可动侧涡旋齿32的卷绕结束角与固定侧涡旋齿22的卷绕结束角相同。
十字头联轴节配置在可动涡旋件30的下方，限制可动涡旋件30的自转，使可动涡旋件30相对于固定涡旋件20公转。
以下，对固定涡旋件20及可动涡旋件30进行详细说明。
(2-4-1)固定涡旋件
如图2A～图2G以及图6A～图6B所示，固定涡旋件20具有圆板状的固定侧平板21和固定侧涡旋齿22。
固定侧涡旋齿22从固定侧平板21的表面21a沿着旋转轴线RA向下方延伸(参照图6A)。在俯视观察时，固定侧涡旋齿22从固定涡旋件20的中心附近的卷绕开始部22d呈涡旋状一直形成至外周侧的卷绕结束部22e(参照图2A)。固定侧涡旋齿22的涡旋形状例如由渐开曲线形成。固定侧涡旋齿22的内周面22b从固定侧涡旋齿22的卷绕开始部22d一直连续至固定侧涡旋齿22的卷绕结束部22e。固定侧涡旋齿22的卷绕开始部22d离固定侧涡旋齿22的中心22c较近，固定侧涡旋齿22的卷绕结束部22e离固定侧涡旋齿22的中心22c较远。固定侧涡旋齿22与后述的可动涡旋件30的可动侧涡旋齿32组合而形成压缩室A、B。具体而言，固定涡旋件20和可动涡旋件30以固定侧平板21的表面21a与后述的可动侧平板31的表面31a对置的状态组合，形成被固定侧平板21、固定侧涡旋齿22、可动侧涡旋齿32和后述的可动涡旋件30的可动侧平板31包围的压缩室A、B(参照图4E)。当可动涡旋件30相对于固定涡旋件20回旋时，从图1所示的低压空间LPS流入压缩室A、B的制冷剂随着向中央侧的压缩室A、B移动而被压缩，压力上升。
在固定侧平板21的大致中心形成有排出被压缩机构12压缩后的制冷剂的排出口21b(参照图2A)。排出口21b在厚度方向(上下方向)上贯通固定侧平板21而形成。排出口21b与压缩机构12的中央侧的压缩室A、B连通。在固定侧平板21的上方安装有对排出口21b进行开闭的排出阀。在与排出口21b连通的压缩室A、B的压力比排出管的内部压力大规定值以上时，排出阀打开，制冷剂从排出口21b流向排出管。
在固定涡旋件20形成有用于将低压空间LPS的制冷剂引导至压缩室A、B的第一通路41。如图2A、图2G所示，第一通路41是形成于固定侧平板21的孔(开口)。
另外，固定涡旋件20在其外周部分具有不构成压缩室的壁部23。壁部23的内表面23a是与固定侧涡旋齿22的卷绕结束部22e的内周面22b连续的面，如图4B等所示，与不构成压缩室的可动涡旋件30的可动侧涡旋齿32的外周面32a对置。
(2-4-2)可动涡旋件
如图3A～图3G及图6A～图6B等所示，可动涡旋件30主要具有可动侧平板31、可动侧涡旋齿32以及从可动侧平板31的背面(下表面)向下方延伸的轴毂部33。也可以在可动侧涡旋齿32的齿顶(上端)与固定侧平板21的表面21a之间设置有顶端密封件。
可动侧平板31的表面(上表面)31a与固定侧平板21的表面21a对置。可动侧涡旋齿32从可动侧平板31的表面31a沿着旋转轴线RA向上侧延伸(参照图6A)。在俯视观察时，可动侧涡旋齿32从可动涡旋件30的中心32c附近的卷绕开始部32d呈涡旋状一直形成到可动涡旋件30的外周侧的卷绕结束部32e。可动侧涡旋齿32的涡旋形状例如由渐开曲线形成。
另外，这里，可动涡旋件30的中心32c是构成可动侧涡旋齿32的渐开曲线的基圆的中心。另外，可动涡旋件30的中心32c是***于轴毂部33的曲轴70的偏心部71的中心轴线通过的点。
可动侧涡旋齿32的外周面32a从可动侧涡旋齿32的卷绕开始部32d一直连续到可动侧涡旋齿32的卷绕结束部32e。可动侧涡旋齿32的卷绕开始部32d离可动侧涡旋齿32的中心32c较近，可动侧涡旋齿32的卷绕结束部32e离可动侧涡旋齿32的中心32c较远。
沿着旋转轴线RA的方向观察时，如图3A所示，可动涡旋件30的可动侧平板31的外缘31b大致沿着假想圆VC。假想圆VC是可动侧平板31的外缘31b的50％以上沿着的假想的俯视时的圆。
另外，如图3A所示，在可动涡旋件30形成有成为后述的第二通路42的缺口。成为第二通路42的缺口相对于假想圆VC向内侧被切掉。因此，第二通路42必然位于假想圆VC的内侧。
(2-4-3)组合固定涡旋件和可动涡旋件的状态
图4A及图4B示出组合状态的固定涡旋件20及可动涡旋件30。图4A是两个涡旋齿22、32啮合的状态的固定涡旋件20和可动涡旋件30的主视图。图4B是表示图4A的高度位置IV-B处的、由固定涡旋件20和可动涡旋件30形成的压缩室A、B及制冷剂导入通路(第一通路41、第二通路42)的某一时刻的状态的图。另外，在图4A～图4E、图5A～图5C中，为了容易理解固定涡旋件20与可动涡旋件30的区别，用实线表示固定涡旋件20，用双点划线表示可动涡旋件30。另外，在图4A、图5A～图5C中，为了容易理解，用粗体字的箭头表示向压缩室A、B流入的气体制冷剂的流动。
压缩室A、B中的第一压缩室A是由固定侧平板21的表面21a、可动侧平板31的表面31a、固定侧涡旋齿22的内周面22b及可动侧涡旋齿32的外周面32a形成的压缩室。压缩室A、B中的第二压缩室B是由固定侧平板21的表面21a、可动侧平板31的表面31a、固定侧涡旋齿22的外周面22a及可动侧涡旋齿32的内周面32b形成的压缩室。
如图4B、图5C所示，第一压缩室A的入口A1是固定侧涡旋齿22的卷绕结束部22e与可动侧涡旋齿32的外周面32a之间的间隙(第一间隙G1)。该第一间隙G1的面积随着可动涡旋件30的回旋而增减。
(2-4-3-1)第一通路
在固定涡旋件20形成有上述的第一通路41。第一通路41是用于将从外部吸入的气体制冷剂引导至第一压缩室A和第二压缩室B的制冷剂的流路。即使可动涡旋件30与固定涡旋件20组合，第一通路41的流路面积也几乎不变，将较多的气体制冷剂引导至可动侧涡旋齿32的卷绕结束部32e的周围的空间。换言之，制冷剂几乎不受第一通路41的阻力而从低压空间LPS流入可动侧涡旋齿32的卷绕结束部32e的周围的空间中。
(2-4-3-2)第二通路
另一方面，在可动涡旋件30形成有第二通路42。第二通路42是用于将从外部吸入低压空间LPS的气体制冷剂引导至第一压缩室A的流路。如图4B、图5B所示，该第二通路42是在可动涡旋件30与固定涡旋件20组合的状态下，固定涡旋件20的壁部23的内表面23a的内侧且可动涡旋件30的可动侧平板31的缺口部分的外表面的外侧的区域。换言之，固定涡旋件20的壁部23的内表面23a的内侧且可动涡旋件30的可动侧平板31的缺口部分的外表面的外侧的区域的面积为第二通路42的面积。如果不将可动涡旋件30的可动侧平板31切口，则不存在第二通路42。这里，将可动涡旋件30的可动侧平板31切口，在比假想圆VC靠内侧的位置，在可动侧平板31形成有成为第二通路42的空间，因此，在组合了可动涡旋件30和固定涡旋件20的状态下出现了第二通路42。
另外，图5B所示的第二通路42是可动涡旋件30相对于固定涡旋件20的相对位置为规定状态时的通路，若可动涡旋件30回旋，则例如如图4C、图4D所示，其通路的平面形状、面积变化。
通过该第二通路42后的气体制冷剂进入以下说明的第三通路43，与通过其他路径后的气体制冷剂汇合而向第一压缩室A流动。
(2-4-3-3)第三通路和第二间隙
如图4B、图5A所示，在第一压缩室A的入口A1与形成于固定涡旋件20的第一通路41之间形成有第三通路43。第三通路43是用于将从外部吸入低压空间LPS的气体制冷剂引导至第一压缩室A的流路。如图4B、图5A、图6B等所示，第三通路43被固定侧平板21的表面21a、可动侧平板31的表面31a、不构成压缩室的可动侧涡旋齿32的外周面32a、以及固定涡旋件20的壁部23的内表面23a包围。第三通路43包括下游部43b和上游部43a。下游部43b接近第一压缩室A的入口A1。上游部43a接近形成于固定涡旋件20的第一通路41。通过第一通路41后的气体制冷剂经由第三通路43的上游部43a和下游部43b流向第一压缩室A。通过第二通路42后的气体制冷剂经由第三通路43的下游部43b流向第一压缩室A。
另外，气体制冷剂也从在图5A中P1～P2所示的角度范围内形成的第二间隙G2流入第三通路43。如图6B所示，可动侧平板31与固定涡旋件20的壁部23的端面23b对置。而且，在可动侧平板31与固定涡旋件20的壁部23的端面23b之间，在旋转轴线RA的方向上存在间隙(第二间隙G2)。该第二间隙G2不经由第一通路41以及第二通路42而将气体制冷剂引导至第三通路43。
设第一间隙G1的截面积为S1、设第二通路42的与第三通路43的边界处的截面积为Sa、设第三通路43的通路面积最小的部位P3(参照图5B)处的截面积为Sb、设第二间隙G2的截面积为Sc时，满足以下的式1：
式1：S1＜Sa+Sb+Sc。
另外，第二间隙G2存在至第三通路43的压缩室A的入口A1的近前，但如图6A所示，不存在于压缩室A的区域。这是因为，若在压缩室A的区域存在第二间隙G2，则无法进行气体制冷剂的压缩。
(2-4-3-4)第一、第二通路的平面配置
沿旋转轴线RA的方向观察时，第一通路41与第二通路42分离。如图4B所示，与固定侧涡旋齿22的卷绕结束部22e相比，第一通路41更接近可动侧涡旋齿32的卷绕结束部32e。
沿着旋转轴线RA的方向观察时，形成于可动涡旋件30的第二通路42如图4B、图5B所示，与可动侧涡旋齿32的卷绕结束部32e相比，更接近固定侧涡旋齿22的卷绕结束部22e。
沿着旋转轴线RA的方向观察时，从图3A可知，形成于可动涡旋件30的第二通路42位于假想圆VC的内侧(可动侧涡旋齿32的中心32c侧)。因此，在涡旋压缩机10中，第二通路42与外壳11的圆筒部件11b分离。
(3)涡旋压缩机的动作
对涡旋压缩机10的动作进行说明。
当马达60被驱动时，转子62旋转，与转子62连结的曲轴70也旋转。当曲轴70旋转时，通过十字头联轴节的作用，可动涡旋件30不自转而相对于固定涡旋件20进行公转。然后，从吸入管流入低压空间LPS的冷冻循环中的低压的制冷剂通过第一通路41、第二通路42、第二间隙G2及第三通路43，被吸入压缩机构12的周缘侧的压缩室A、B。从第一通路41、第二通路42以及第二间隙G2流入第三通路43的气体制冷剂从入口A1进入第一压缩室A。气体制冷剂从俯视时位于第二压缩室B附近的第一通路41进入第二压缩室B。
随着可动涡旋件30公转，低压空间LPS与压缩室A、B变得不连通(参照图4E的状态)。随着可动涡旋件30进一步公转而压缩室A、B的容积减小，压缩室A、B的压力上升。制冷剂的压力随着从周缘侧(外侧)的压缩室A、B向中央侧(内侧)的压缩室A、B移动而上升，最终成为冷冻循环中的高压。被压缩机构12压缩后的制冷剂从固定侧平板21的排出口21b排出。
(4)特征
(4-1)
涡旋压缩机10是对称涡旋齿构造的涡旋压缩机，具备固定涡旋件20、可动涡旋件30和曲轴70。固定涡旋件20具有固定侧平板21和涡旋状的固定侧涡旋齿22。固定侧涡旋齿22从固定侧平板21的表面21a向下延伸。可动涡旋件30具有可动侧平板31和涡旋状的可动侧涡旋齿32。可动侧涡旋齿32从可动侧平板31的表面31a向上延伸。曲轴70以旋转轴线RA为中心旋转，并驱动可动涡旋件30。第一压缩室A由固定侧平板21的表面21a、可动侧平板31的表面31a、固定侧涡旋齿22的内周面22b及可动侧涡旋齿32的外周面32a形成。第二压缩室B由固定侧平板21的表面21a、可动侧平板31的表面31a、固定侧涡旋齿22的外周面22a及可动侧涡旋齿32的内周面32b形成。在固定涡旋件20形成有第一通路41。第一通路41是用于将从外部吸入的气体制冷剂引导至第一压缩室A和第二压缩室B的制冷剂的流路。在可动涡旋件30形成有第二通路42。第二通路42是用于将从外部吸入的气体制冷剂引导至第一压缩室A的制冷剂的流路。在第一压缩室A中流动有通过第一通路41后的气体制冷剂和通过第二通路42后的气体制冷剂。在第二压缩室B中流动有通过第一通路41后的气体制冷剂。
在涡旋压缩机10中，通过第一通路41后的气体制冷剂流向第一压缩室A和第二压缩室B。通过第二通路42后的气体制冷剂流向第一压缩室A。第一通路41形成于固定涡旋件20，第二通路42形成于可动涡旋件30。因此，不需要隔着旋转轴线RA在第一通路41的相反侧配置第二通路42，第二通路42的配置的自由度提高。而且，在图2A、图3A、图5B所示的位置配置第二通路42，采用以补充第一通路41的形式使气体制冷剂流动的第二通路42的尺寸(参照图5B)。因此，在涡旋压缩机10中，抑制了在图1所示的低压空间LPS的两侧(第一通路41侧及其相反侧)气体制冷剂以较快的流速向上流动的现象，其结果是，抑制了油损失现象。
(4-2)
在涡旋压缩机10中，沿着旋转轴线RA的方向观察时，形成于可动涡旋件30的第二通路42如图4B、图5B所示，与可动侧涡旋齿32的卷绕结束部32e相比，更接近固定侧涡旋齿22的卷绕结束部22e。
从第一通路41流向可动侧涡旋齿32的卷绕结束部32e的内侧及外侧的气体制冷剂的一方几乎没有压力损失地流向第二压缩室B，另一方通过第三通路43流向第一压缩室A。但是，如图4B、图5A所示，由于第三通路43较长并且有的部位流路面积较窄，因此，成为流向第一压缩室A的气体制冷剂的量不足的倾向。这里，对其进行补充的第二通路42与可动侧涡旋齿32的卷绕结束部32e相比更接近固定侧涡旋齿22的卷绕结束部22e。因此，在涡旋压缩机10中，流向第一压缩室A的气体制冷剂的量与流向第二压缩室B流动的气体制冷剂的量的差变小。
另外，图5B所示的第二通路42是可动涡旋件30相对于固定涡旋件20的相对位置为规定状态时的通路，如上所述，若可动涡旋件30回旋，则例如如图4C、图4D所示，其通路的平面形状、面积变化。但是，从低压空间LPS向第一压缩室A引导气体制冷剂的第二通路42与可动涡旋件30相对于固定涡旋件20的相对位置无关，始终与可动侧涡旋齿32的卷绕结束部32e相比更接近固定侧涡旋齿22的卷绕结束部22e。第二通路42是沿着旋转轴线RA的方向观察时，固定涡旋件20的壁部23的内表面23a的内侧且可动涡旋件30的可动侧平板31的缺口部分的外表面的外侧的区域。该第二通路42的沿旋转轴线RA的方向观察时的流路面积的中心(截面的重心)始终与可动侧涡旋齿32的卷绕结束部32e相比更接近固定侧涡旋齿22的卷绕结束部22e。
(4-3)
沿着旋转轴线RA的方向观察时，如图3A所示，涡旋压缩机10的可动涡旋件30的可动侧平板31的外缘31b大致沿着假想圆VC。假想圆VC是可动侧平板31的外缘31b的50％以上沿着的假想的俯视的圆。而且，在沿着旋转轴线RA的方向观察时，形成于可动涡旋件30的第二通路42位于假想圆VC的内侧(可动侧涡旋齿32的中心32c侧)。因此，在涡旋压缩机10中，第二通路42与外壳11的圆筒部件11b分离。由此，抑制了沿着外壳11的圆筒部件11b的内表面向下流动的冷冻机油被流入第二通路42的气体制冷剂卷起的现象。
(4-4)
如图2A、图2G所示，形成于固定涡旋件20的第一通路41是形成于固定侧平板21的孔(开口)。因此，在铸造、机械加工中，能够容易地在固定涡旋件20上形成第一通路41。
(4-5)
在涡旋压缩机10中，第一压缩室A的入口A1是固定侧涡旋齿22的卷绕结束部22e与可动侧涡旋齿32的外周面32a之间的间隙(第一间隙G1)。该第一间隙G1的面积随着可动涡旋件30的回旋而增减。在第一压缩室A的入口A1与形成于固定涡旋件20的第一通路41之间形成有第三通路43。第三通路43是用于将从外部吸入的气体制冷剂引导至第一压缩室A的气体制冷剂的流路。如图4B、图5A所示，第三通路43由固定侧平板21的表面21a、可动侧平板31的表面31a、不构成压缩室的可动侧涡旋齿32的外周面32a、以及固定涡旋件20的壁部23的内表面23a包围。第三通路43包括下游部43b和上游部43a。下游部43b接近第一压缩室A的入口A1。上游部43a接近形成于固定涡旋件20的第一通路41。通过第一通路41后的气体制冷剂经由第三通路43的上游部43a和下游部43b流向第一压缩室A。通过第二通路42后的气体制冷剂经由第三通路43的下游部43b流向第一压缩室A。
这样，在涡旋压缩机10中存在第三通路43，因此，能够将在形成于固定涡旋件20的第一通路41中流动来的气体制冷剂的一部分向第一压缩室A引导而不是向第二压缩室B引导。因此，即使是第二通路42比第一通路41小、在第二通路42中流动的气体制冷剂的量较少的涡旋压缩机10，也能够减小流向第一压缩室A的气体制冷剂的量与流向第二压缩室B的气体制冷剂的量的差。
(4-6)
在涡旋压缩机10中，如图6B所示，可动侧平板31与固定涡旋件20的壁部23的端面23b对置。而且，在可动侧平板31与固定涡旋件20的壁部23的端面23b之间，在旋转轴线RA的方向上存在间隙(第二间隙G2)。该第二间隙G2不经由第一通路41和第二通路42而将气体制冷剂引导至第三通路43。
设第一间隙G1的截面积为S1、设第二通路42的与第三通路43的边界处的截面积为Sa、设第三通路43的通路面积最小的部位P3(参照图5B)处的截面积为Sb、设第二间隙G2的截面积为Sc时，满足以下的式1：
式1：S1＜Sa+Sb+Sc。
在涡旋压缩机10中，以满足式1的方式确定流向第一压缩室A的气体制冷剂通过的流路的截面积即Sa、Sb、Sc，因此，确保流向第一压缩室A的气体制冷剂的量。其结果是，能够使流向第一压缩室A的气体制冷剂的量与流向第二压缩室B的气体制冷剂的量的差极小。
(4-7)
在涡旋压缩机10中，在沿着旋转轴线RA的方向观察时，第一通路41与第二通路42分离。与固定侧涡旋齿22的卷绕结束部22e相比，第一通路41更接近可动侧涡旋齿32的卷绕结束部32e。
换言之，在涡旋压缩机10中，第一通路41接近可动侧涡旋齿32的卷绕结束部32e，从第一通路41流向第二压缩室B的气体制冷剂的压力损失小。另一方面，在第一压缩室A中流动有通过第一通路41后的气体制冷剂和通过第二通路42后的气体制冷剂。因此，即使气体制冷剂的压力损失变大，也能够确保流向第一压缩室A的气体制冷剂的量。
(5)变形例
(5-1)
在上述实施方式中，如图2A、图2G所示，形成于固定涡旋件20的第一通路41是孔。但是，也可以不是通过孔而是通过缺口形成第一通路41。
另外，在上述实施方式中，如图3A所示，在可动涡旋件30的可动侧平板31形成有成为第二通路42的缺口。但是，也可以不是缺口，而是在可动涡旋件30的可动侧平板31形成细长的开口。
(5-2)
以上，对涡旋压缩机的实施方式进行了说明，但应当理解为能够在不脱离权利要求书所记载的本公开的主旨及范围的情况下进行形态或细节的各种变更。
标号说明
10 涡旋压缩机
20 固定涡旋件
21 固定侧平板
21a 固定侧平板的表面
22 固定侧涡旋齿
22a 固定侧涡旋齿的外周面
22b 固定侧涡旋齿的内周面
22c 固定侧涡旋齿的中心
22d 固定侧涡旋齿的卷绕开始部
22e 固定侧涡旋齿的卷绕结束部
23 壁部
30 可动涡旋件
31 可动侧平板
31a 可动侧平板的表面
31b 可动侧平板的外缘
32 可动侧涡旋齿
32a 可动侧涡旋齿的外周面
32b 可动侧涡旋齿的内周面
32c 可动侧涡旋齿的中心
32d 可动侧涡旋齿的卷绕开始部
32e 可动侧涡旋齿的卷绕结束部
41 第一通路
42 第二通路
43 第三通路
43a 第三通路的上游部
43b 第三通路的下游部
70 曲轴
A 第一压缩室
A1 第一压缩室的入口
B 第二压缩室
G1 第一间隙
G2 第二间隙
RA 旋转轴线
VC 假想圆
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2018-9537号公报

Claims (7)

1.一种涡旋压缩机(10)，其是对称涡旋齿构造的涡旋压缩机，具有：
固定涡旋件(20)，其具有固定侧平板(21)和从所述固定侧平板的表面(21a)延伸的涡旋状的固定侧涡旋齿(22)；
可动涡旋件(30)，其具有可动侧平板(31)和从所述可动侧平板的表面(31a)延伸的涡旋状的可动侧涡旋齿(32)；以及
曲轴(70)，其以旋转轴线(RA)为中心旋转并驱动所述可动涡旋件，
在所述涡旋压缩机(10)中，
由所述固定侧平板的表面、所述可动侧平板的表面、所述固定侧涡旋齿的内周面(22b)及所述可动侧涡旋齿的外周面(32a)形成第一压缩室(A)，
由所述固定侧平板的表面、所述可动侧平板的表面、所述固定侧涡旋齿的外周面(22a)及所述可动侧涡旋齿的内周面(32b)形成第二压缩室(B)，
在所述固定涡旋件形成有第一通路(41)，该第一通路(41)用于将从外部吸入的气体制冷剂引导至所述第一压缩室和所述第二压缩室，
在所述可动涡旋件形成有第二通路(42)，该第二通路(42)用于将从外部吸入的气体制冷剂引导至所述第一压缩室，
在所述第一压缩室中流动有通过所述第一通路后的气体制冷剂和通过所述第二通路后的气体制冷剂，
在所述第二压缩室中流动有通过所述第一通路后的气体制冷剂。
2.根据权利要求1所述的涡旋压缩机，其中，
所述固定侧涡旋齿及所述可动侧涡旋齿沿着所述旋转轴线(RA)的方向延伸，
所述固定侧涡旋齿的内周面(22b)从所述固定侧涡旋齿的离所述固定侧涡旋齿的中心(22c)较近的卷绕开始部(22d)一直连续到所述固定侧涡旋齿的离所述固定侧涡旋齿的中心较远的卷绕结束部(22e)，
所述可动侧涡旋齿的外周面(32a)从所述可动侧涡旋齿的离所述可动侧涡旋齿的中心(32c)较近的卷绕开始部(32d)一直连续到所述可动侧涡旋齿的离所述可动侧涡旋齿的中心较远的卷绕结束部(32e)，
沿所述旋转轴线(RA)的方向观察时，与所述可动侧涡旋齿的所述卷绕结束部(32e)相比，形成于所述可动涡旋件的所述第二通路(42)更接近所述固定侧涡旋齿的所述卷绕结束部(22e)。
3.根据权利要求1或2所述的涡旋压缩机，其中，
所述固定侧涡旋齿及所述可动侧涡旋齿沿着所述旋转轴线(RA)的方向延伸，
沿所述旋转轴线(RA)的方向观察时，所述可动侧平板的外缘(31b)的50％以上沿着假想圆(VC)，
沿着所述旋转轴线(RA)的方向观察时，形成于所述可动涡旋件的所述第二通路(42)位于所述假想圆(VC)的内侧。
4.根据权利要求1～3中的任意一项所述的涡旋压缩机，其中，
形成于所述固定涡旋件的所述第一通路(41)是孔或缺口。
5.根据权利要求2所述的涡旋压缩机，其中，
所述第一压缩室(A)的入口(A1)是所述固定侧涡旋齿的卷绕结束部(22e)与所述可动侧涡旋齿的外周面(32a)之间的第一间隙(G1)，
所述第一间隙的面积随着所述可动涡旋件的回旋而增减，
所述固定涡旋件还具有不构成压缩室的壁部(23)，
在所述第一压缩室(A)的所述入口(A1)与形成于所述固定涡旋件的所述第一通路(41)之间形成有第三通路(43)，该第三通路(43)用于将从外部吸入的气体制冷剂引导至所述第一压缩室(A)，
所述第三通路(43)是由所述固定侧平板的表面、所述可动侧平板的表面、不构成压缩室的所述可动侧涡旋齿的外周面(32a)以及所述固定涡旋件的所述壁部(23)的内表面(23a)包围的通路，
所述第三通路(43)包括：靠近所述第一压缩室(A)的所述入口(A1)的下游部(43b)；和靠近形成于所述固定涡旋件的所述第一通路(41)的上游部(43a)，
通过所述第一通路(41)后的气体制冷剂经由所述第三通路(43)的所述上游部(43a)和所述下游部(43b)流向所述第一压缩室(A)，
通过所述第二通路(42)后的气体制冷剂经由所述第三通路(43)的所述下游部(43b)流向所述第一压缩室(A)。
6.根据权利要求5所述的涡旋压缩机，其中，
所述可动侧平板(31)与所述固定涡旋件的所述壁部(23)的端面(23b)对置，
在所述可动侧平板(31)与所述固定涡旋件的所述壁部(23)的端面(23b)之间，在所述旋转轴线(RA)的方向上存在第二间隙(G2)，
所述第二间隙(G2)不经由所述第一通路(41)和所述第二通路(42)而将气体制冷剂引导至所述第三通路(43)，
设所述第一间隙(G1)的截面积为S1、设所述第二通路(42)的与所述第三通路(43)的边界处的截面积为Sa、设所述第三通路(43)的通路面积最小的部位(P3)处的截面积为Sb、设所述第二间隙(G2)的截面积为Sc时，满足以下的式1：
式1：S1＜Sa+Sb+Sc。
7.根据权利要求2所述的涡旋压缩机，其中，
沿所述旋转轴线(RA)的方向观察时，所述第一通路(41)与所述第二通路(42)分离，与所述固定侧涡旋齿的所述卷绕结束部(22e)相比，所述第一通路(41)更接近所述可动侧涡旋齿的所述卷绕结束部(32e)。
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