BR112014006979B1

BR112014006979B1 - compressor em espiral

Info

Publication number: BR112014006979B1
Application number: BR112014006979-4A
Authority: BR
Inventors: Takashi Uekawa
Original assignee: Daikin Industries, Ltd
Priority date: 2011-09-30
Filing date: 2012-09-27
Publication date: 2021-05-25
Also published as: CN103827496A; EP2762726A1; RU2564473C1; BR112014006979A2; JP5304867B2; EP2762726A4; ES2670522T3; JP2013076390A; EP2762726B1; WO2013046692A1; US9617997B2; CN103827496B; US20140248169A1

Abstract

COMPRESSOR EM ESPIRAL. De acordo com a presente invenção, a deformação de um eixo de manivela, causada ao equilibrar a força centrífuga de um espiral móvel durante a rotação, é reduzida, reduzindo, com isso, uma redução na força de rolamento durante a rotação de alta velocidade. Um compressor em espiral (1) inclui dois pesos de equilíbrio (81, 82) que equilibram a força centrífuga do espiral móvel (31) durante a rotação e três pesos de redução de deformação (91, 92, 93) que reduzem a deformação do eixo de manivela (40) causada ao equilibrar a força centrífuga do espiral móvel (31) com forças centrífugas dos pesos de equilíbrio (81, 82) e que são equilibrados entre si.

Description

CAMPO TÉCNICO

[001] A presente invenção se refere a compressores em espiral e, especificamente, refere-se à redução de uma redução na força de rolamento, no caso no qual um eixo de manivela é girado em uma velocidade alta.

HISTÓRICO DA TÉCNICA

[002] Compressores em espiral nos quais um espiral fixo e um espiral móvel são encaixados entre si, formando, assim, uma câmara de compressão, são conhecidos. Por exemplo, o Documento de Patente 1 revela um compressor em espiral desse tipo. O compressor em espiral inclui um eixo de manivela tendo um eixo principal e uma parte excêntrica que é provida de maneira excêntrica em uma extremidade do eixo principal e um espiral móvel é acoplado à parte excêntrica do eixo de manivela. Quando o eixo de manivela é girado, o espiral móvel é excentricamente girado, permitindo que um refrigerante de baixa pressão seja sugado e comprimido em uma câmara de compressão e descarregado ao exterior como um refrigerante de alta pressão.

[003] No compressor em espiral, o eixo principal do eixo de manivela é provido de um peso de equilíbrio e um contra-peso. O peso de equilíbrio e o contra-peso são configurados para se equilibrarem com uma força centrífuga do espiral móvel giratório.LISTA DE CITAÇÃODOCUMENTO DE PATENTEDocumento de Patente 1: Publicação de Patente Não analisada Japonesa No H10-61569

SUMÁRIO DA INVENÇÃOPROBLEMA TÉCNICO

[004] No compressor em espiral convencional, uma vazão de um refrigerante comprimido pode ser aumentada ao aumentar o número de revoluções do eixo de manivela. Entretanto, se o número de revoluções do eixo de manivela for aumentado, forças centrífugas do espiral móvel, o peso de equilíbrio e o contra-peso se tornam, da mesma forma, grandes, o que causa deformação significativa do eixo de manivela. Isso aumenta a abrasão do rolamento que suporta o eixo de manivela e reduz a força de rolamento.

[005] A presente invenção é, portanto, destinada a reduzir uma redução na força de rolamento, no caso em que um eixo de manivela é girado em uma velocidade alta.

SOLUÇÃO AO PROBLEMA

[006] O primeiro aspecto da presente revelação é destinado a um compressor em espiral tendo: um mecanismo de compressão (20) tendo um espiral fixo (21) e um espiral móvel (31) e configurado para comprimir um fluido; um eixo de manivela (40) tendo um eixo principal (41) e uma parte excêntrica (42) provida excentricamente em uma extremidade do eixo principal (41) e acoplada a um lado traseiro do espiral móvel (31); e um motor de acionamento (50) tendo um estator (51) e um rotor (52) acoplados ao eixo principal (41) do eixo de manivela (40) e configurados para girar o espiral móvel (31). Pelo menos um dentre o eixo principal (41) do eixo de manivela (40) ou o rotor (52) do motor de acionamento (50) é provido de um peso (80) que equilibra uma força centrífuga do espiral móvel (31) durante a rotação e reduz a deformação do eixo de manivela (40) causada ao equilibrar a força centrífuga do espiral móvel (31).

[007] No primeiro aspecto da presente revelação, a força centrífuga do peso (80) provida em pelo menos um dentre o eixo principal (41) ou o rotor (52) equilibra a força centrífuga do espiral móvel (31) durante a rotação e reduz a deformação do eixo de manivela (40) causada ao equilibrar a força centrífuga do espiral móvel (31). Assim, mesmo quando o número de revoluções do eixo de manivela (40) for alto, a deformação do eixo de manivela (40) não é aumentada. Como resultado, pressão de contato excessivamente alta é evitada de ser gerada localmente, devido ao contato irregular do eixo de manivela (40) com os rolamentos, reduzindo, assim, a abrasão dos rolamentos.

[008] O segundo aspecto da presente revelação é que, no primeiro aspecto da presente revelação, o peso (80) inclui um peso de equilíbrio (81, 82) que equilibra a força centrífuga do espiral móvel (31) durante a rotação e um peso de redução de deformação (91, 92, 93) que reduz a deformação do eixo de manivela (40), causada ao equilibrar a força centrífuga do espiral móvel (31) e uma força centrífuga do peso de equilíbrio (81, 82). O peso de equilíbrio (81, 82) inclui um primeiro peso de equilíbrio (81), do qual um centro de gravidade é localizado oposto à parte excêntrica (42), em relação a um centro axial do eixo principal (41) e um segundo peso de equilíbrio (82), que é mais distante da parte excêntrica (42) que o primeiro peso de equilíbrio (81) está e do qual um centro de gravidade é localizado em um mesmo lado que a parte excêntrica (42) está posicionada, em relação ao centro axial do eixo principal (41). O peso de redução de deformação (91, 92, 93) inclui um peso de redução de deformação superior (91) que é provido em uma parte superior do eixo principal (41) e do qual um centro de gravidade é localizado oposto à parte excêntrica (42), em relação ao centro axial do eixo principal (41), um peso de redução de deformação médio (92) que é provido em uma parte média do eixo principal (41) e no qual um centro de gravidade é localizado em um mesmo lado onde a parte excêntrica (42) é posicionada, em relação ao centro axial do eixo principal (41) e um peso de redução de deformação inferior (93) que é provido em uma parte inferior do eixo principal (41) e do qual um centro de gravidade é localizado oposto à parte excêntrica (42), em relação ao centro axial do eixo principal (41) e o peso de redução de deformação superior (91), o peso de redução de deformação médio (92) e o peso de redução de deformação inferior (93) são equilibrados entre si.

[009] No segundo aspecto da presente revelação, o primeiro peso de equilíbrio (81) e o segundo peso de equilíbrio (82) são providos como o peso (80). Quando o eixo de manivela (40) for girado, a força centrífuga do primeiro peso de equilíbrio (81) é gerada na direção oposta à direção excêntrica da parte excêntrica (42) e a força centrífuga do segundo peso de equilíbrio (82) é gerada na mesma direção que a direção excêntrica da parte excêntrica (42). Quando essas duas forças centrífugas são aplicadas ao eixo principal (41), uma força oposta à direção excêntrica da parte excêntrica (42), isto é, oposta à força centrífuga do espiral móvel (31) é aplicada à parte excêntrica (42) para equilibrar a força centrífuga do espiral móvel (31).

[010] No compressor em espiral (1), quando o número de revoluções do eixo de manivela (40) for aumentado, as forças centrífugas do espiral móvel (31), o primeiro peso de equilíbrio (81) e o segundo peso de equilíbrio (82) também são aumentados. Assim, o eixo de manivela (40) é forçado a empenar significativamente pelas forças centrífugas. Entretanto, no segundo aspecto da presente revelação, os três pesos de redução de deformação (91, 92, 93), além dos pesos de equilíbrio (81, 82), são providos como o peso (80). Quando o eixo de manivela (40) for girado, a força centrífuga do peso de redução de deformação superior (91) é gerada na direção oposta à direção excêntrica da parte excêntrica (42). Ainda, a força centrífuga do peso de redução de deformação médio (92) é gerada na mesma direção que a direção excêntrica da parte excêntrica (42) e a força centrífuga do peso de redução de deformação inferior (93) é gerada na direção oposta à direção excêntrica da parte excêntrica (42). As direções de aplicação são opostas entre a força centrífuga do peso de redução de deformação superior (91) e a força centrífuga do espiral móvel (31), entre a força centrífuga do peso de redução de deformação médio (92) e a força centrífuga do primeiro peso de equilíbrio (81) e entre a força centrífuga do peso de redução de deformação inferior (93) e a força centrífuga do segundo peso de equilíbrio (82). Isso significa que as forças centrífugas dos três pesos de redução de deformação (91, 92, 93) são aplicadas de modo que a deformação do eixo de manivela (40), causada pelas forças centrífugas do espiral móvel (31) do primeiro peso de equilíbrio (81) e do segundo peso de equilíbrio (82) seja reduzida...

[011] O terceiro aspecto da presente revelação é que, no segundo aspecto da presente revelação, pelo menos um dentre o primeiro peso de equilíbrio (81) ou o segundo peso de equilíbrio (82) é integralmente formado com qualquer um dentre o peso de redução de deformação superior (91), o peso de redução de deformação médio (92) e o peso de redução de deformação inferior (93).

[012] No terceiro aspecto da presente revelação, é possível reduzir o número de partes e de etapas de montagem.

[013] O quarto aspecto da presente revelação é que, no primeiro aspecto da presente revelação, o peso (80) gera, durante a rotação, uma primeira força e uma segunda força que equilibram a força centrífuga do espiral móvel (31) e uma terceira força, uma quarta força e uma quinta força, que reduzem a deformação do eixo de manivela (40) causada ao equilibrar a força centrífuga do espiral móvel (31) com a primeira força e a segunda força e que são equilibradas entre si. O peso (80) inclui um peso superior (101), que é provido em uma parte superior do eixo principal (41) e gera a terceira força como uma força centrífuga sua, um peso médio (102), que é provido em uma parte média do eixo principal (41) e gera uma força total da primeira força e da quarta força como uma força centrífuga sua e um peso inferior (103), que é provido em uma parte inferior do eixo principal (41) e gera uma força total da segunda força e da quinta força como uma força centrífuga sua.

[014] No quarto aspecto da presente revelação, os três pesos (101, 102, 103) geram duas forças que equilibram a força centrífuga do espiral móvel (31), durante a rotação e três forças que reduzem a deformação do eixo de manivela (40). Esse estado é o mesmo estado no qual o eixo de manivela (40) é girado com os dois pesos de equilíbrio (81, 82) e três pesos de redução de deformação (91, 92, 93) providos no eixo principal (41). Assim, no quarto aspecto da presente revelação, também, é criado um estado, no qual a força centrífuga do espiral móvel (31) é equilibrada e a deformação do eixo de manivela (40) é reduzida...

[015] O quinto aspecto da presente revelação é que, no primeiro aspecto da presente revelação, o peso (80) gera, durante a rotação, uma primeira força e uma segunda força que equilibram a força centrífuga do espiral móvel (31) e uma terceira força, uma quarta força e uma quinta força que reduzem deformação do eixo de manivela (40) causada ao equilibrar a força centrífuga do espiral móvel (31) com a primeira força e a segunda força e que são equilibradas entre si. O peso (80) inclui um peso superior (101), que é provido em uma parte superior do eixo principal (41) e gera uma força total da primeira força e da terceira força como uma força centrífuga sua, um peso médio (102) que é provido em uma parte média do eixo principal (41) e gera a quarta força como uma força centrífuga sua e um peso inferior (103) que é provido em uma parte inferior do eixo principal (41) e gera uma força total da segunda força e da quinta força como uma força centrífuga sua.

[016] No quinto aspecto da presente revelação, os três pesos (101, 102, 103) geram duas forças queequilibram a força centrífuga do espiral móvel (31) durante a rotação e três forças que reduzem deformação do eixo de manivela (40). Esse estado é o mesmo estado no qual o eixo de manivela (40) é girado com dois pesos de equilíbrio (81, 82) e três pesos de redução de deformação (91, 92, 93) providos no eixo principal (41). Assim, no quinto aspecto da presente revelação, também, é criado um estado no qual a força centrífuga do espiral móvel (31) é equilibrada e a deformação do eixo de manivela (40) é reduzida.

VANTAGENS DA INVENÇÃO

[017] De acordo com a presente invenção, pelo menos um dentre o eixo principal (41) do eixo de manivela (40) ou o rotor (52) do motor de acionamento (50) é provido do peso (80) que equilibra a força centrífuga do espiral móvel (31) durante a rotação e que reduz a deformação do eixo de manivela (40) causada ao equilibrar a força centrífuga do espiral móvel (31). Portanto, é possível reduzir um aumento na deformação do eixo de manivela (40) quando o número de revoluções do eixo de manivela (40) for alto. Como resultado, a abrasão dos rolamentos pode ser reduzida durante a rotação de alta velocidade e uma redução na força de rolamento, devido à abrasão, pode ser reduzida, comparada aos casos convencionais.

[018] De acordo com o segundo aspecto da presente revelação, os dois pesos de equilíbrio (81, 82) e os três pesos de redução de deformação (91, 92, 93) são providos como o peso (80). Ao prover os pesos de equilíbrio (81, 82) e os pesos de redução de deformação (91, 92, 93) separada mente, é possível criar confiavelmente um estado no qual a força centrífuga do espiral móvel (31) é equilibrada e a deformação do eixo de manivela (40) é reduzida.

[019] De acordo com o terceiro aspecto da presente revelação, pelo menos um dentre o primeiro peso de equilíbrio (81) ou o segundo peso de equilíbrio (82) é integralmente formado com qualquer um dentre o peso de redução de deformação superior (91), o peso de redução de deformação médio (92) e o peso de redução de deformação inferior (93). Assim, é possível reduzir o número de partes e etapas de montagem, com isso, tornando possível reduzir os custos do compressor em espiral (1).

[020] De acordo com o quarto aspecto da presente revelação, o peso superior (101), o peso médio (102) e o peso inferior (103) são providos como o peso (80) para gerar duas forças que equilibram a força centrífuga do espiral móvel (31) durante a rotação e três forças que reduzem a deformação do eixo de manivela (40). Esse estado é o mesmo estado no qual o eixo de manivela (40) é girado com os dois pesos de equilíbrio (81, 82) e os três pesos de redução de deformação (91, 92, 93) providos no eixo principal (41). Assim, a abrasão dos rolamentos durante a rotação de alta velocidade pode ser reduzida e uma redução na força de rolamento pode, da mesma forma, ser reduzida no quarto aspecto da presente revelação também. Ainda, um peso total e um volume total dos pesos podem ser menores, comparados ao caso no qual dois pesos de equilíbrio (81, 82) e três pesos de redução de deformação (91, 92, 93) são providos. Assim, é possível reduzir o peso do compressor em espiral (1) e reduzir o espaço para a localização dos pesos, reduzindo, com isso, o tamanho do compressor em espiral (1).

[021] De acordo com o quinto aspecto da presente revelação, o peso superior (101), o peso médio (102) e o peso inferior (103) são providos como o peso (80) para gerar duas forças que equilibram a força centrífuga do espiral móvel (31) durante a rotação e três forças que reduzem a deformação do eixo de manivela (40). Este estado é o mesmo estado no qual o eixo de manivela (40) é girado com os dois pesos de equilíbrio (81, 82) e três pesos de redução de deformação (91, 92, 93) providos no eixo principal (41). Assim, a abrasão dos rolamentos durante a rotação de alta velocidade pode ser reduzida e uma redução na força de rolamento pode ser, da mesma forma, reduzida no quinto aspecto da presente revelação também. Ainda, um peso total e um volume total dos pesos podem ser menores, comparados ao caso no qual os dois pesos de equilíbrio (81, 82) e três pesos de redução de deformação (91, 92, 93) são providos. Assim, é possível reduzir o peso do compressor em espiral (1) e reduzir o espaço para a localização dos pesos, reduzindo, com isso, o tamanho do compressor em espiral (1).

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[022] A FIGURA 1 é uma seção transversal vertical de um compressor em espiral da primeira realização.

[023] A FIGURA 2 é um diagrama que apresenta uma relação entre forças centrífugas de um espiral móvel e um peso de equilíbrio e a deformação de um eixo de manivela, causada pelas forças centrífugas, no compressor em espiral da primeira realização.

[024] A FIGURA 3 é um diagrama que apresenta uma relação entre forças centrífugas do espiral móvel, o peso de equilíbrio e um peso de redução de deformação e a deformação do eixo de manivela causada pelas forças centrífugas, no compressor em espiral da primeira realização.

[025] A FIGURA 4 é uma seção transversalvertical de um compressor em espiral da segunda realização.

[026] A FIGURA 5 é um diagrama que apresentauma relação entre forças centrífugas de um espiral móvel e pesos e a deformação de um eixo de manivela causada pelas forças centrífugas, no compressor em espiral da segunda realização.

[027] A FIGURA 6 é um diagrama que apresenta uma relação entre forças centrífugas do espiral móvel e pesos e a deformação do eixo de manivela causada pelas forças centrífugas, em um compressor em espiral de uma variação da segunda realização.

DESCRIÇÃO DAS REALIZAÇÕES

[028] As realizações da presente invenção serão descritas em detalhes abaixo, com base nos desenhos. As realizações a seguir são meramente exemplos preferidos por natureza e não são destinadas a limitarem o escopo, aplicações e uso da invenção.

PRIMEIRA REALIZAÇÃO DA INVENÇÃO

[029] Um compressor em espiral (1) da presente realização é conectado, por exemplo, a um circuito refrigerante (não apresentado) que realiza um ciclo de refrigeração e comprime um refrigerante. Conforme apresentado na FIGURA 1, o compressor em espiral (1) inclui um invólucro (10), um mecanismo de compressão (20), um suporte (60), um motor de acionamento (50), uma parte de rolamento inferior (70) e um eixo de manivela (40).

[030] O invólucro (10) é um recipiente fechado de forma cilíndrica com um eixo que se estende verticalmente. O mecanismo de compressão (20), o suporte (60), o motor de acionamento (50) e a parte de rolamento inferior (70) são dispostos no invólucro (10) sequencialmente, da parte superior para a inferior. O eixo de manivela (40) é disposto no invólucro (10), de modo que seja ao longo do eixo do invólucro (10).

[031] Um tubo de sucção (14) penetra e é fixo em uma parte superior do invólucro (10), para orientar o refrigerante do circuito refrigerante ao mecanismo de compressão (20). Um tubo de descarga (15) penetra e é fixo a uma parte média do invólucro (10), para descarregar o refrigerante no invólucro (10) ao circuito refrigerante. Um reservatório de óleo (16), no qual óleo lubrificante é armazenado, é provido em uma parte inferior do invólucro (10).

[032] O eixo de manivela (40) inclui um eixo principal (41), uma parte excêntrica (42) e uma parte de sucção de óleo (44). O eixo principal (41) é disposto para se estender verticalmente e a extremidade superior do eixo principal (41) é provida de uma protrusão (43), da qual toda a superfície lateral se protrai do eixo principal (41) em uma direção radial. A parte excêntrica (42) é provida excentricamente em uma superfície superior da protrusão (43), isto é, que está na extremidade superior do eixo principal (41). A parte excêntrica (42) está em uma forma de coluna e se protrai para cima, da superfície superior da protrusão (43) e seu centro axial é excêntrico com o centro axial do eixo principal (41). A parte de sucção de óleo (44) é em uma forma cilíndrica, com essa extremidade fixa a uma parte inferior do eixo principal (41) e a outra extremidade imersa no reservatório de óleo (16). Um caminho de fornecimento de óleo (45) é formado no eixo de manivela (40). O caminho de fornecimento de óleo (45) penetra da parte de sucção de óleo (44) no fundo para a parte excêntrica (42) na extremidade superior.

[033] O mecanismo de compressão (20) inclui um espiral fixo (21), que é fixo a uma superfície superior do suporte (60) e um espiral móvel (31) que se encaixa ao espiral fixo (21).

[034] O espiral fixo (21) inclui uma placa de extremidade (22), um dobra (involuta) em espiral (23), formada na superfície frontal (a superfície inferior na FIGURA 1) da placa de extremidade (22) e uma parede periférica externa (24) que é localizada no lado externo da dobra (23) e que é contínua com a dobra (23). A superfície de extremidade da parede periférica externa (24) e a superfície de extremidade da dobra (23) são aproximadamente niveladas entre si. O espiral fixo (21) é colocado em contato com a superfície superior do suporte (60) e é fixo. Uma porta de sucção (25) é formada na parede periférica externa (24) e o tubo de sucção (14) é conectado hermeticamente à porta de sucção (25). Uma porta de descarga (26) que penetra a placa de extremidade (22) do espiral fixo (21) na direção de espessura é formada em uma parte central da placa de extremidade (22). A abertura da porta de descarga (26) no lado traseiro (a superfície superior na FIGURA 1) da placa de extremidade (22) é fechada por um membro de tampa (27). A porta de descarga (26) se comunica com um espaço inferior (18) sob o suporte (60), através de um caminho (não apresentado), formado na placa de extremidade (22) do espiral fixo (21) e o suporte (60).

[035] O espiral móvel (31) inclui uma placa de extremidade (32) e uma dobra (involuta) em espiral (33) formada na superfície frontal (a superfície superior na FIGURA 1) da placa de extremidade (32). A dobra (33) do espiral móvel (31) se encaixa com a dobra (23) do espiral fixo (21). Uma câmara de compressão (30), que é um espaço formado pelas duas dobras (23, 33), é formada entre a placa de extremidade (22) do espiral fixo (21) e a placa de extremidade (32) do espiral móvel (31). Ainda, um protuberância cilíndrica (34) é integralmente formada em uma parte central do lado traseiro da placa de extremidade (32) do espiral móvel (31). Um rolamento (35) é ajustado por pressão na protuberância (34). A parte excêntrica (42) do eixo de manivela (40) é suportada de maneira giratória pelo rolamento (35). Conforme descrito acima, a parte excêntrica (42) é acoplada ao lado traseiro do espiral móvel (31). Assim, conforme apresentado na FIGURA 2, o espiral móvel (31) é girado de maneira excêntrica quando o eixo de manivela (40) for girado e uma força centrífuga A do espiral móvel (31) é aplicada à parte excêntrica (42) em uma direção excêntrica.

[036] O suporte (60) é em uma forma de bacia com uma periferia externa anular e um recesso (61) em uma parte central de uma superfície superior. A periferia externa do suporte (60) é ajustada por pressão ao invólucro (10) para prover vedação hermética. Assim, o suporte (60) divide o interior do invólucro (10) em um espaço superior (17), que acomoda o mecanismo de compressão (20) e o espaço inferior (18), que acomoda o motor de acionamento (50).

[037] O suporte (60) tem um orifício oco (62)que passa através do suporte (60) do fundo do recesso (61) para a extremidade inferior do suporte (60). Um rolamento superior (63) é ajustado por pressão no orifício oco (62). Uma parte superior do eixo principal (41) é suportada de maneira giratória pelo rolamento superior (63)...

[038] Ainda, um membro de vedação anular (64) é provido na superfície superior do suporte (60) na margem periférica externa do recesso (61). O membro de vedação (64) é mantido em contato com o lado traseiro da placa de extremidade (32) do espiral móvel (31) e divide o espaço no lado traseiro do espiral móvel (31) em um espaço no lado interno do membro de vedação (64) e um espaço no lado externo do membro de vedação (64). O espaço no lado interno do membro de vedação (64) é formado do recesso (61) e o caminho de fornecimento de óleo (45), que se comunica com o recesso (61). Por outro lado, o espaço no lado externo do membro de vedação (64) é formado de uma lacuna entre a periferia externa do suporte (60) e o espiral móvel (31). Um acoplamento de Oldham (67) para evitar a rotação do espiral móvel (31) em seu eixo é provido no espaço no lado externo do membro de vedação (64). O acoplamento de Oldham (67) é encaixado a uma ranhura de chave (não apresentada), formada no lado traseiro da placa de extremidade (32) do espiral móvel (31) e uma ranhura de chave (não apresentada) formada na superfície superior da periferia externa do suporte (60).

[039] O motor de acionamento (50) inclui um estator (51) e um rotor (52). O estator (51) é fixo ao invólucro (10) por ajuste por contração por aquecimento etc. O rotor (52) é posicionado dentro do estator (51) para ser coaxial com o estator (51) e é fixo ao eixo principal (41) do eixo de manivela (40) por ajuste por contração por aquecimento etc.

[040] A parte de rolamento inferior (70) inclui um suporte de rolamento tubular (72) e uma parte fixa (73) que se protrai para fora, de uma superfície circunferencial externa do suporte de rolamento (72) e é fixo ao invólucro (10). Um rolamento inferior (71) é ajustado por pressão no suporte de rolamento (72) e uma parte inferior do eixoprincipal (41) é suportada de maneira giratória pelorolamento inferior (71).

[041] Um primeiro peso de equilíbrio (81) e umsegundo peso de equilíbrio (82) são providos no eixoprincipal (41) do eixo de manivela (40). Os dois pesos de equilíbrio (81, 82) equilibram a força centrífuga A do espiral móvel (31) durante a rotação e compreendem parte do peso (80) da presente invenção.

[042] Cada um dentre o primeiro peso de equilíbrio (81) e o segundo peso de equilíbrio (82) tem a forma de C em vista plana. O primeiro peso de equilíbrio (81) é afixado a uma superfície lateral do eixo principal (41) entre o suporte (60) e o rotor (52) (doravante denominada como “parte média”) e o primeiro peso de equilíbrio (81) é oposto à parte excêntrica (42) em relação ao centro axial do eixo principal (41). Por outro lado, o segundo peso de equilíbrio (82) é afixado a uma superfície lateral do eixo principal (41) entre o rotor (52) e a parte de rolamento inferior (70) (doravante denominada como “parte inferior”) e o segundo peso de equilíbrio (82) é oposto ao primeiro peso de equilíbrio (81) em relação ao centro axial do eixo principal (41). O primeiro peso de equilíbrio (81) é localizado de modo que seu centro de gravidade seja oposto à parte excêntrica (42) em relação ao centro axial do eixo principal (41). O peso de equilíbrio (82) é localizado de modo que seu centro de gravidade seja no mesmo lado onde a parte excêntrica (42) é posicionada, em relação ao centro axial do eixo principal (41).

[043] Quando o eixo de manivela (40) com os dois pesos de equilíbrio (81, 82) afixados a si for girado, uma força centrífuga B do primeiro peso de equilíbrio (81) é gerada em uma direção oposta à direção excêntrica da parte excêntrica (42) e uma força centrífuga C do segundo peso de equilíbrio (82) é gerada na mesma direção que a direção excêntrica da parte excêntrica (42), conforme apresentado na FIGURA 2. Quando as duas forças centrífugas B e C forem aplicadas ao eixo principal (41), uma força D em uma direção oposta à direção excêntrica da parte excêntrica (42), isto é, oposta à força centrífuga A do espiral móvel (31), é aplicada à parte excêntrica (42) para equilibrar a força centrífuga A do espiral móvel (31).

[044] Entretanto, no estado no qual a força centrífuga A do espiral móvel (31) e as forças centrífugas B e C dos dois pesos de equilíbrio (81, 82) são equilibradas, as forças centrífugas A, B e C são aumentadas quando, por exemplo, o número de revoluções do eixo de manivela (40) for alto. Como resultado, o eixo de manivela (40) é forçado a empenar significativamente.

[045] Tendo isso em vista, na presente realização, o eixo principal (41) do eixo de manivela (40) é provido de um peso de redução de deformação superior (91), um peso de redução de deformação médio (92) e um peso de redução de deformação inferior (93), conforme apresentado na FIGURA 1. Esses três pesos de redução de deformação (91, 92, 93) reduzem a deformação do eixo de manivela (40), causada ao equilibrar a força centrífuga A do espiral móvel (31) e compreendem parte do peso (80) da presente invenção.

[046] Cada um dos três pesos de redução de deformação (91, 92, 93) tem forma de C em vista plana. O peso de redução de deformação superior (91) é afixado a uma superfície lateral da protrusão (43) (doravante denominada como a parte superior) e o peso de redução de deformação superior (91) é localizado oposto à parte excêntrica (42) em relação ao centro axial do eixo principal (41). O peso de redução de deformação médio (92) é afixado a uma superfície lateral de uma parte média do eixo principal (41) e o peso de redução de deformação médio (92) é localizado oposto ao peso de redução de deformação superior (91) em relação ao centro axial do eixo principal (41). O peso de redução de deformação inferior (93) é afixado a uma superfície lateral de uma parte inferior do eixo principal (41) e o peso de redução de deformação inferior (93) está no mesmo lado no qual o peso de redução de deformação superior (91) éposicionado, em relação ao centro axial do eixo principal (41). O peso de redução de deformação superior (91) élocalizado de modo que seu centro de gravidade seja oposto àparte excêntrica (42) em relação ao centro axial do eixoprincipal (41). O peso de redução de deformação médio (92) é localizado de modo que seu centro de gravidade esteja no mesmo lado no qual a parte excêntrica (42) é posicionada em relação ao centro axial do eixo principal (41). O peso de redução de deformação inferior (93) é localizado de modo que seu centro de gravidade seja oposto à parte excêntrica (42) em relação ao centro axial do eixo principal (41).

[047] Quando o eixo de manivela (40) for girado com os três pesos de redução de deformação (91, 92, 93) afixados a ele, a força centrífuga E do peso de redução de deformação superior (91) é gerada em uma direção oposta à direção excêntrica da parte excêntrica (42), conforme apresentado na FIGURA 3. Ainda, a força centrífuga F do peso de redução de deformação médio (92) é gerada na mesma direção que a direção excêntrica da parte excêntrica (42) e a força centrífuga G do peso de redução de deformação inferior (93) é gerada na direção oposta à direção excêntrica da parte excêntrica (42). As forças centrífugas E, F e G dos três pesos de redução de deformação (91, 92, 93) são equilibradas entre si. Ainda, as direções de aplicação são opostas entre a força centrífuga E e a força centrífuga A do espiral móvel (31), entre a força centrífuga F e a força centrífuga B do primeiro peso de equilíbrio (81) e entre a força centrífuga G e a força centrífuga C do segundo peso de equilíbrio (82). Isso significa que as forças centrífugas E, F e G dos três pesos de redução de deformação (91, 92, 93) são aplicadas de modo que a deformação do eixo de manivela (40), causada pelas forças centrífugas A, B e C, seja reduzida. Assim, a deformação do eixo de manivela (40) pode ser reduzida, mesmo no caso no qual o número de revoluções do eixo de manivela (40) é alto e as forças centrífugas A, B e C do espiral móvel (31) e dos dois pesos de equilíbrio (91, 92) são altas. Como resultado, pressão de contato excessivamente alta é evitada de ser gerada localmente, devido ao contato irregular do eixo de manivela (40) com os rolamentos (63, 71), reduzindo, com isso, a abrasão dos rolamentos (63, 71).VANTAGENS DAS REALIZAÇÕES

[048] Na presente realização, o eixo principal (41) do eixo de manivela (40) é provido do peso (80) para equilibrar a força centrífuga A do espiral móvel (31) durante a rotação e para reduzir a deformação do eixo de manivela (40) causada ao equilibrar a força centrífuga A do espiral móvel (31). Portanto, é possível reduzir a deformação do eixo de manivela (40) quando o número de revoluções do eixo de manivela (40) for alto. Como resultado, a abrasão dos rolamentos pode ser reduzida durante a rotação de alta velocidade e uma redução na força de rolamento devido à abrasão pode ser reduzida, comparado aos casos convencionais.

[049] Ainda, na presente realização, dois pesos de equilíbrio (81, 82) e três pesos de redução de deformação (91, 92, 93) são providos como o peso (80). Assim, é possível criar confiavelmente um estado no qual a força centrífuga A do espiral móvel (31) é equilibrada e a deformação do eixo de manivela (40) é reduzida.

VARIAÇÃO DA PRIMEIRA REALIZAÇÃO

[050] A primeira realização pode ter as seguintes configurações.

[051] Na primeira realização, o primeiro peso de equilíbrio (81) e o peso de redução de deformação médio (92) são afixados à parte média do eixo principal (41) (uma parte entre o suporte (60) e o rotor (52)). Entretanto, a localização de afixação do peso não é limitada à parte e pelo menos um dos dois pesos (81, 92) pode ser afixado à superfície superior do rotor (52).

[052] Na primeira realização, o segundo peso de equilíbrio (82) e o peso de redução de deformação inferior (93) são afixados à parte inferior do eixo principal (41) (uma parte entre o rotor (52) e a parte de rolamento inferior (70)). Entretanto, a localização de afixação do peso não é limitada à parte e pelo menos um dos dois pesos (82, 93) pode ser afixado à superfície inferior do rotor (52).

[053] Na primeira realização, cada um dentre o primeiro peso de equilíbrio (81) e o segundo peso de equilíbrio (82) tem a forma de C na vista plana e é afixado a uma superfície lateral do eixo principal (41). Entretanto, a forma e a localização não são limitadas a essa forma e localização, contanto que o centro de gravidade do primeiro peso de equilíbrio (81) seja localizado oposto à parte excêntrica (42) em relação ao centro axial do eixo principal (41) e o centro de gravidade do segundo peso de equilíbrio (82) é localizado no mesmo lado no qual a parte excêntrica (42) é posicionada, em relação ao centro axial do eixo principal (41).

[054] Na primeira realização, cada um dentre o peso de redução de deformação superior (91), o peso de redução de deformação médio (92) e o peso de redução de deformação inferior (93) tem forma de C na vista plana e é afixado a uma superfície lateral do eixo principal (41). Entretanto, a forma e a localização não são limitadas a essa forma e localização, contanto que o centro de gravidade do peso de redução de deformação superior (91) seja localizado oposto à parte excêntrica (42) em relação ao centro axial do eixo principal (41); o centro de gravidade do peso de redução de deformação médio (92) é localizado no mesmo lado no qual a parte excêntrica (42) é posicionada, em relação ao centro axial do eixo principal (41); e o centro de gravidade do peso de redução de deformação inferior (93) é localizado oposto à parte excêntrica (42) em relação ao centro axial do eixo principal (41).

[055] Na primeira realização, o primeiro peso de equilíbrio (81) é provido na parte média do eixo principal (41). Entretanto, a localização não é limitada a essa parte. Por exemplo, o primeiro peso de equilíbrio (81) pode ser provido na parte superior do eixo principal (41) para aplicar a força centrífuga B durante a rotação.

[056] Na primeira realização, os dois pesos de equilíbrio (81, 82) e os três pesos de redução de deformação (91, 92, 93) são providos separadamente. Entretanto, a configuração não é limitada a essa configuração e o primeiro peso de equilíbrio (81) e o peso de redução de deformação médio (92) podem ser formados integralmente, por exemplo. Se qualquer um dos pesos de equilíbrio (81, 82) e qualquer um dos pesos de redução de deformação (91, 92, 93) forem formados integralmente, o número de partes e etapas de montagem podem ser reduzidos e os custos do compressor em espiral (1) podem ser reduzidos.

SEGUNDA REALIZAÇÃO

[057] Agora, a segunda realização da presente invenção será descrita em detalhes, com base nos desenhos. Na segunda realização, o número de pesos na primeira realização foi alterado. Isto é, há cinco pesos (81, 82 e 91-93) providos no eixo principal (41) na primeira realização, enquanto, na segunda realização, três pesos (101, 102, 103) são providos, conforme apresentado na FIGURA 4.

[058] O eixo principal (41) do eixo de manivela (40) é provido de um peso superior (101), um peso médio (102) e um peso inferior (103). Cada um dos três pesos (101, 102, 103) tem forma de C em vista plana. O peso superior (101) é afixado a uma superfície lateral da parte superior do eixo principal (41) e oposta à parte excêntrica (42) em relação ao centro axial do eixo principal (41). Conforme apresentado na FIGURA 5, o peso superior (101) é configurado para gerar, durante a rotação, uma força centrífuga E que tem a mesma magnitude que a força centrífuga E do peso de redução de deformação superior (91) da primeira realização. O peso médio (102) é afixado a uma superfície lateral de uma parte média do eixo principal (41) e é oposto ao peso superior (101) em relação ao centro axial do eixo principal (41). O peso médio (102) é configurado para gerar, durante a rotação, uma força centrífuga F-B, que tem a mesma magnitude que uma força total obtida ao subtrair a força centrífuga B do primeiro peso de equilíbrio (81) da força centrífuga F do peso de redução de deformação médio (92) da primeira realização. O peso inferior (103) é afixado a uma superfície lateral de uma parte inferior do eixo principal (41) e no mesmo lado no qual o peso superior (101) é posicionado, em relação ao centro axial do eixo principal (41). O peso inferior (103) é configurado para gerar, durante a rotação, uma força centrífuga G-C que tem a mesma magnitude que uma força total obtida ao subtrair a força centrífuga C do segundo peso de equilíbrio (82) da força centrífuga G do peso de redução de deformação inferior (93) da primeira realização. A força centrífuga B, a força centrífuga C, a força centrífuga E, a força centrífuga F e a força centrífuga G compreendem a primeira força, a segunda força, a terceira força, a quarta força e a quinta força da presente invenção, respectivamente...

[059] Na segunda realização, um estado semelhante ao estado da primeira realização é criado. Especificamente, é criado um estado no qual as duas forças centrífugas B e C são aplicadas para equilibrar a força centrífuga A do espiral móvel (31) e no qual três forças centrífugas E, F e G são aplicadas para reduzir a deformação do eixo de manivela (40). Assim, semelhante à primeira realização, a abrasão do rolamento, durante a rotação de alta velocidade, pode ser reduzida e uma redução na força de rolamento pode ser reduzida, da mesma forma, na segunda realização também. Ainda, um peso total e um volume total dos pesos podem ser menores que os da primeira realização e, portanto, é possível reduzir o peso do compressor em espiral (1) e reduzir o espaço para a localização dos pesos, reduzindo, com isso, o tamanho do compressor em espiral (1).

VARIAÇÃO DA SEGUNDA REALIZAÇÃO

[060] A segunda realização pode ter as seguintes configurações.

[061] Na segunda realização, o peso médio (102) é afixado à parte média do eixo principal (41) (uma parte entre o suporte (60) e o rotor (52)). Entretanto, o peso médio (102) pode ser afixado à superfície superior do rotor (52). Ainda, o peso inferior (103) é afixado à parte inferior do eixo principal (41) (uma parte entre o rotor (52) e a parte de rolamento inferior (70)). Entretanto, o peso inferior (103) pode ser afixado à superfície inferior do rotor (52).

[062] Na segunda realização, cada um dos três pesos (101, 102, 103) tem a forma de C na vista plana, mas a forma não é limitada à forma de C.

[063] Na segunda realização, um exemplo, no qual a força centrífuga F é maior que a força centrífuga B e a força centrífuga G é maior que a força centrífuga C, é descrito. Entretanto, a configuração não é limitada a essa configuração e, no caso no qual a força centrífuga F é menor que a força centrífuga B e a força centrífuga G é menor que a força centrífuga C, o peso médio (102) pode ser provido no mesmo lado no qual o peso superior (101) é posicionado, em relação ao centro axial do eixo principal (41) e o peso inferior (103) pode ser provido para ser oposto ao peso superior (101), em relação ao centro axial do eixo principal (41).

[064] Na segunda realização, o peso superior (101) que gera a força centrífuga E durante a rotação e o peso médio (102) que gera a força total F-B da força centrífuga F e da força centrífuga B durante a rotação são providos. Entretanto, as configurações do peso superior (101) e do peso médio (102) não são limitadas a essas configurações e o peso superior (101) pode gerar uma força total B+E da força centrífuga B e da força centrífuga E durante a rotação e o peso médio (102) pode gerar a força centrífuga F durante a rotação, conforme apresentado na FIGURA 6.

APLICABILIDADE INDUSTRIAL

[065] Conforme descrito acima, a presente invenção é útil como um compressor em espiral que é conectado a um circuito refrigerante que realiza um ciclo de refrigeração e comprime um refrigerante.DESCRIÇÃO DOS CARACTERES DE REFERÊNCIA1 compressor em espiral20 mecanismo de compressão21 espiral fixo31 espiral móvel40 eixo de manivela41 eixo principal 42 parte excêntrica 50 motor de acionamento52 rotor 80 peso5 81 primeiro peso de equilíbrio82 segundo peso de equilíbrio91 peso de redução de deformação superior92 peso de redução de deformação médio93 peso de redução de deformação inferior10 101 peso superior102 peso médio103 peso inferior

Claims

1. COMPRESSOR EM ESPIRAL, que compreende:um mecanismo de compressão (20) tendo um espiral fixo (21) e um espiral móvel (31) e configurado para comprimir um fluido;um eixo de manivela (40) tendo um eixo principal (41) e uma parte excêntrica (42) provida de maneira excêntrica em uma extremidade do eixo principal (41) e acoplada a um lado traseiro do espiral móvel (31); eum motor de acionamento (50) tendo um estator (51) e um rotor (52) acoplados ao eixo principal (41) do eixo de manivela (40) e configurados para girar o espiral móvel (31), em quepelo menos um dentre o eixo principal (41) do eixo de manivela (40) ou o rotor (52) do motor de acionamento (50) é provido de um peso (80) que equilibra uma força centrífuga do espiral móvel (31) durante a rotação e reduz deformação do eixo de manivela (40) causada ao equilibrar a força centrífuga do espiral móvel (31);caracterizado poro peso (80) incluir um peso de equilíbrio (81, 82) que equilibra a força centrífuga do espiral móvel (31) durante a rotação e um peso de redução de deformação (91, 92, 93) que reduz a deformação do eixo de manivela (40) causada ao equilibrar uma força centrífuga do espiral móvel (31) e uma força centrífuga do peso de equilíbrio (81, 82),o peso de equilíbrio (81, 82) incluium primeiro peso de equilíbrio (81), cujo centro de gravidade é localizado oposto à parte excêntrica (42) em relação a um centro axial do eixo principal (41), eum segundo peso de equilíbrio (82) que é mais distante da parte excêntrica (42) que o primeiro peso de equilíbrio (81) é e do qual um centro de gravidade é localizado no mesmo lado onde a parte excêntrica (42) é posicionada, em relação ao centro axial do eixo principal (41),o peso de redução de deformação (91, 92, 93) incluium peso de redução de deformação superior (91) que é provido em uma parte superior do eixo principal (41) e do qual um centro de gravidade é localizado oposto à parte excêntrica (42) em relação ao centro axial do eixo principal (41),um peso de redução de deformação médio (92) que é provido em uma parte média do eixo principal (41) e do qual um centro de gravidade é localizado no mesmo lado que a parte excêntrica (42) está posicionada em relação ao centro axial do eixo principal (41), eum peso de redução de deformação inferior (93) que é provido em uma parte inferior do eixo principal (41) e do qual um centro de gravidade é localizado oposto à parte excêntrica (42) em relação ao centro axial do eixo principal (41), eo peso de redução de deformação superior (91), o peso de redução de deformação médio (92) e o peso de redução de deformação inferior (93) são equilibrados entre si.

2. COMPRESSOR EM ESPIRAL, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado porpelo menos um dentre o primeiro peso de equilíbrio (81) ou o segundo peso de equilíbrio (82) ser integralmente formado com qualquer um dentre o peso de redução de deformação superior (91), o peso de redução de deformação médio (92) e o peso de redução de deformação inferior (93).

3. COMPRESSOR EM ESPIRAL, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado poro peso (80) gerar, durante a rotação, uma primeira força e uma segunda força que equilibram a força centrífuga do espiral móvel (31) e uma terceira força, uma quarta força e uma quinta força que reduzem a deformação do eixo de manivela (40), causada ao equilibrar a força centrífuga do espiral móvel (31) com a primeira força e a segunda força e que são equilibradas entre si, eo peso (80) incluir um peso superior (101) que é provido em uma parte superior do eixo principal (41) e gerar a terceira força como uma força centrífuga sua, um peso médio (102) que é provido em uma parte média do eixo principal (41) e gera uma força total da primeira força e da quarta força como uma força centrífuga sua e um peso inferior (103) que é provido em uma parte inferior do eixo principal (41) e gera uma força total da segunda força e da quinta força como uma força centrífuga sua.

4. COMPRESSOR EM ESPIRAL, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado poro peso (80) gerar, durante a rotação, uma primeira força e uma segunda força que equilibram a força centrífuga do espiral móvel (31) e uma terceira força, uma quarta força e uma quinta força que reduzem a deformação do eixo de manivela (40) causada ao equilibrar a força centrífuga do espiral móvel (31) com a primeira força e a segunda força e que são equilibradas entre si, eo peso (80) incluir um peso superior (101) que é provido em uma parte superior do eixo principal (41) e gera uma força total da primeira força e da terceira força como uma força centrífuga sua, um peso médio (102) que é provido em uma parte média do eixo principal (41) e gera a quarta força como uma força centrífuga sua e um peso inferior (103) que é provido em uma parte inferior do eixo principal (41) e gera uma força total da segunda força e da quinta força como uma força centrífuga sua.