CN103502646A - 涡旋型压缩机 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种涡旋型压缩机，可以提高与固定涡旋盘的涡卷前端部的根部附近的通孔面对的盖板的强度，进而可以提高可靠性、耐久性。在构成固定涡旋盘（23）的涡卷（23B）的内侧渐开线面（S1）的起点（P）和外侧渐开线面（S2）的起点（Q）之间形成的非渐开线面（S3）中的凹曲面（S32）形成为曲率半径小的曲面形状，并且，在固定涡旋盘（23）的涡卷（23B）的前端部即涡卷中心部分形成的通孔（23C）的周缘中的、与凹曲面（S32）面对的接近区域（ε）中的开口形状，以曲率半径比凹曲面（S32）的曲率半径（r）小的曲面形成，从而确保面对孔距离（L）长，所述面对孔距离（L）为非渐开线面（S3）的凸曲面（S32）上的顶点（Z）处的根部部分和与该涡卷前端部（Z）的根部面对的通孔（23C）上的最靠近缘部（U）之间的长度。

Description

涡旋型压缩机

技术领域

本发明涉及涡旋型压缩机，尤其涉及可以谋求增大涡卷中心部侧的强度而不会降低压缩性能的涡旋型压缩机。

背景技术

以往，作为通过冷冻循环来压缩制冷剂的压缩机的一例，公知有例如涡旋型压缩机(例如参照专利文献1)。

如图9所示，该涡旋型压缩机100具有形成为沿上下方向延伸的圆筒状的压缩容器110，在该压缩容器110内的上侧配置有压缩制冷剂的压缩构件114，在下侧配置有驱动该压缩构件114的电动构件115。

压缩构件114具有固定涡旋盘119和摆动涡旋盘120，使这些固定涡旋盘119及摆动涡旋盘120的各涡卷132、139相互啮合，从而在它们的内部形成多个压缩空间121。

固定涡旋盘119固定在壳体上。另一方面，从下侧与固定涡旋盘119啮合的可动涡旋盘120通过将驱动轴123的偏心轴部123A嵌入设置在底面上的轴承部122，从而与驱动轴123一体地连结。而且，被电机127的驱动力驱动而旋转的可动涡旋盘120，相对于固定涡旋盘119不进行自转而仅进行公转，从而使形成在两涡卷132、139之间的压缩空间121的容积减少，在其内部压缩制冷剂。

在本结构的涡旋型压缩机100中，制冷剂吸入管117与压缩构件114的吸入口111直接连接，压缩容器110内成为填充有被压缩构件114压缩了的高压制冷剂的高压侧空间113。另外，压缩容器110的底部成为存储有对压缩构件114等进行润滑的润滑油的油存积部116。另一方面，在压缩容器110的侧面设置有：将制冷剂导入上述压缩构件114的制冷剂吸入管117；以及将由压缩构件114压缩了的制冷剂排出到压缩机外部的制冷剂排出管118。

并且，在该涡旋型压缩机中，为了将润滑油供给到压缩构件114及旋转轴123的轴承128、141、149等，在旋转轴123的内部形成有供润滑油通过的油路144。该油路144具有形成在旋转轴123下端的润滑油的吸入口145和形成在该吸入口145的上部的叶片146，该油路144沿着旋转轴123的轴向形成。另外，该油路144在与各轴承相当的位置具有供给润滑油的供油口147。

若旋转轴123旋转，则存积在油存积部116中的润滑油从旋转轴123的吸入口145进入油路144，沿着该油路144的叶片146抽吸到上方。接着，该被抽吸的润滑油流过各供油口147对各轴承128、141、149进行润滑。另外，抽吸至凸起收纳部142的润滑油流过形成在主架上的返回输送管(未图示)被引导到该主架的外周部，从形成在该外周部的排出口(未图示)排出，从而再次回到油存积部116。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2008-50986号公报

发明内容

发明要解决的课题

另外，在如上所述的涡旋型压缩机中，由固定涡旋盘的涡卷和可动涡旋盘的涡卷包围的压缩部，由上述固定涡旋盘和可动涡旋盘双方的涡卷相互啮合而形成的空间构成，在该固定涡旋盘的涡卷前端部分即中心涡卷部分，沿固定涡旋盘的盖板的厚度方向贯通地形成有排出口。

而且，在由固定涡旋盘及可动涡旋盘双方的涡卷包围的前端部分的中心涡卷部，制冷剂气体从周边部侧的压缩部朝向中心部侧的压缩部输送的同时被压缩成高压状态。因此，面对排出口的盖板的厚度较薄的涡卷的尤其是中心涡卷部分的根部附近，在强度方面脆弱而导致强度不足。

即，这是因为：在固定涡旋盘的中心部的涡卷部分的涡卷的内侧面和外侧面上从被压缩了的制冷剂气体承受的压力的差增大，应力集中作用于前端部分的涡卷的内侧面的根部。

于是，本发明是鉴于上述状况而作出的，其目的在于提供一种涡旋型压缩机，可以提高与固定涡旋盘的涡卷前端部的根部附近的通孔面对的盖板的强度，进而可以提高可靠性、耐久性。

用于解决课题的方案

为了实现上述目的，

(1)本发明的涡旋型压缩机具有：固定在壳体内部的固定涡旋盘和与该固定涡旋盘啮合的可动涡旋盘，在形成在所述固定涡旋盘和可动涡旋盘双方的涡卷之间的空间进行压缩，所述涡旋型压缩机的特征在于，所述固定涡旋盘的涡卷的前端侧相比所述可动涡旋盘的涡卷前端侧，厚度形成得厚。

(2)另外，在上述(1)的涡旋型压缩机的基础上，其特征在于，在构成所述固定涡旋盘的涡卷的内侧渐开线面的起点和外侧渐开线面的起点之间，形成由作为凹曲面的内侧非渐开线面和作为凸曲面的外侧非渐开线面构成的非渐开线面，并且所述非渐开线面的作为所述凹曲面的内侧非渐开线面形成为曲率半径小的曲面形状，而且，在所述固定涡旋盘的涡卷前端部即涡卷中心部分形成的构成排出口的通孔，以与作为所述凹曲面的内侧非渐开线面面对的接近区域中的开口形状成为曲率半径比作为凹曲面的内侧非渐开线面的曲率半径小的曲面的方式形成，所述通孔的周缘中的以最接近状态与固定涡旋盘的涡卷前端部的根部面对的最靠近缘部和固定涡旋盘的涡卷前端部的根部部分之间的面对孔距离被确保得长。

(3)另外，在上述(1)或(2)的涡旋型压缩机的基础上，其特征在于，在形成在固定涡旋盘的涡卷前端部即涡卷中心部分的构成排出口的通孔的周缘附近的盖板(日文：鏡板)上，从所述通孔的周缘中的以最接近状态面对涡卷前端部的根部的最靠近缘部立起的垂直壁的高度形成得高。

(4)在上述(3)的涡旋型压缩机的基础上，其特征在于，所述通孔的垂直壁的高度形成为与固定涡旋盘的中压室面对的部分的涡卷的厚度的大致2倍。

(5)在上述(1)至(4)中的任一涡旋型压缩机的基础上，其特征在于，所述可动涡旋盘在涡卷前端部即涡卷中心部分，以至少一部分与所述固定涡旋盘的通孔总是重叠的配置状态设置有构成虚设口(ダミ一ポ一ト)的凹陷部，并且所述凹陷部的大小相比所述通孔的大小形成得大，而且，所述固定涡旋盘的通孔和所述可动涡旋盘的凹陷部形成为相互错开了180度相位的位置关系。

(6)在上述(2)至(5)中的任一涡旋型压缩机的基础上，其特征在于，所述非渐开线面以不改变所述内侧渐开线面及外侧渐开线面的两起点的位置的方式形成。

发明的效果

根据上述(1)的涡旋型压缩机，与固定涡旋盘的涡卷前端部的根部附近的通孔面对的盖板部分，其厚度形成得厚，因此具有与此相应地可以提高该部分的强度、进而可以提高固定涡旋盘的可靠性、耐久性的优点。

根据上述(2)的涡旋型压缩机，可以将固定涡旋盘中的通孔的周缘部分中的以最接近状态与固定涡旋盘的涡卷前端部的根部面对的最靠近缘部和该涡卷前端部的根部部分之间的面对孔距离确保得长。由此，也可以得到如下效果：可以进一步提高与固定涡旋盘的涡卷前端部的根部部分的通孔面对的盖板的强度，进而可以进一步提高固定涡旋盘的可靠性、耐久性。

根据上述(3)的涡旋型压缩机，通过将从与固定涡旋盘的涡卷前端部的根部面对的周缘部分立起的所述通孔的垂直壁的高度形成得高，与固定涡旋盘的涡卷前端部的根部部分的通孔面对的盖板增厚，因此，具有与此相应地可以进一步提高固定涡旋盘的强度的优点。

根据上述(4)的涡旋型压缩机，通孔的垂直壁的高度形成为与固定涡旋盘的涡卷的中压室面对的部分的厚度的大致2倍，因此，也可以得到可以进一步提高与固定涡旋盘的涡卷前端部的根部部分的通孔面对的盖板的强度这样的效果。

根据上述(5)的涡旋型压缩机，通过在可动涡旋盘设置构成虚设口的凹陷部，也可以得到能够实现对制冷剂气体从压缩室排出的时机进行调整的效果。

根据上述(6)的涡旋型压缩机，不变更涡卷的设计压缩比就能够谋求提高中心前端部根部的强度。

附图说明

图1是表示本发明一实施方式的涡旋型压缩机的纵剖面图。

图2是表示图1所示的涡旋型压缩机的固定涡旋盘的底面的状态的说明图。

图3是表示该涡旋型压缩机的可动涡旋盘的顶面的状态的俯视图。

图4是表示该涡旋型压缩机的连通路径的周边的状态的剖面图。

图5(A)是表示该涡旋型压缩机的固定涡旋盘的涡卷前端部附近的主要部分放大图，图5(B)是表示作为比较例的通常的涡旋型压缩机的固定涡旋盘(表1所示的、设计1的固定涡旋盘)的涡卷前端部附近的主要部分放大图。

图6(A)是图5(A)的VIA-VIA线向视剖面图，图6(B)是图5(B)的VIB-VIB线向视剖面图。

图7是表示图1所示的涡旋型压缩机的固定涡旋盘的涡卷前端部附近的曲面形状的说明图。

图8是表示图7所示的固定涡旋盘的涡卷前端部附近的通孔和可动涡旋盘的虚设口的关系、以及涡旋盘双方的涡卷厚度的关系等的说明图。

图9是表示以往的一般的涡旋型压缩机的结构的剖面图。

具体实施方式

以下，参照附图详细说明本发明的实施方式。

图1是表示本发明的实施方式所涉及的成为内部高压的涡旋型压缩机1的图，该压缩机1与供制冷剂循环来进行冷冻循环运转动作的未图示的制冷剂回路连接，通过变频控制来压缩制冷剂。

该压缩机1具有纵长圆筒状的密闭圆顶型的壳体3。该壳体3由壳体本体5、上盖7及下盖9构成压力容器，并且其内部成为空腔，所述壳体本体5是圆筒状的主体部并具有沿上下方向延伸的轴线，所述上盖7呈具有向上方突出的凸面的碗状，并呈气密状地焊接在上述壳体3的上端部而一体接合，所述下盖9呈具有向下方突出的凸面的碗状，并呈气密状地焊接在壳体本体5的下端部而一体接合。

在壳体3的内部收纳有：压缩制冷剂的涡旋压缩机构11、以及配置在该涡旋压缩机构11的下方的驱动电机13。涡旋压缩机构11和驱动电机13由在壳体3内沿上下方向延伸地配置的驱动轴15连结。另外，在涡旋压缩机构11和驱动电机13之间形成有作为间隙空间的高压空间17。

涡旋压缩机构11具有：朝上侧敞开的大致有底圆筒状的收纳部件即外壳21；在与该外壳21的顶面密接的状态下利用螺栓被紧固的固定涡旋盘23；配置在上述固定涡旋盘23及外壳21之间，并与固定涡旋盘23啮合的可动涡旋盘25。外壳21在其外周面固定在壳体本体5上。另外，壳体3内被划分为外壳21下方的高压空间17和外壳21上方的排出空间29，各空间17、29经由在外壳21及固定涡旋盘23的外周沿纵向延伸形成的未图示的纵向槽连通。

驱动电机13具有：固定在壳体3的内壁面上的环状的定子13A；以及在该定子13A内侧旋转自如地构成的转子13B。该电机13由变频控制方式的直流电机构成，转子13B经由驱动轴15与涡旋压缩机构11的可动涡旋盘25连结来驱动该可动涡旋盘25。

驱动电机13下方的下部空间91被保持在高压，在与其下端部相当的下盖9的内底部存储有油。在驱动轴15内形成有作为高压油供给机构的一部分的供油路径15B，该供油路径15B与可动涡旋盘25背面的油室52连通。在驱动轴15的下端连结有未图示的刮起装置(pick up)，该刮起装置将存储在下盖9内底部的油刮起。该刮起的油流过驱动轴15的供油路径15B，被供给到可动涡旋盘25侧的背面的油室52中。接着，从该油室52，流过设置在可动涡旋盘25上的后述连通路径51及连通孔53(参照图7)，向固定涡旋盘23侧的油槽23D输送，进而从油槽23D向涡旋压缩机构11的各滑动部分及压缩室27供给(参照图3)。

在外壳21上形成有：供驱动轴15的偏心轴部15A转动的支承体部21A；以及从该支承体部21A的底面中央向下方延伸的向心轴承部21B。另外，在外壳21上设置有贯通向心轴承部21B的下端面和支承体部21A的底面之间的向心轴承21C。另外，在该支承体部21A底面侧的外周缘部附近，以沿着壳体本体5内周面的方式垂下设置有防止润滑油侵入未图示的排出管的薄板状的集油器24。

在壳体3的上盖7上，呈气密状地贯通固定有将制冷剂回路的制冷剂导入涡旋压缩机构11的未图示的吸入管，而且在壳体本体5上，呈气密状地贯通固定有将壳体3内的制冷剂排出到壳体3外的排出管。吸入管在排出空间29内沿上下方向延伸，其内端部贯通涡旋压缩机构11的固定涡旋盘23并与压缩室27连通，利用该吸入管，制冷剂被吸入压缩室27内。

如图1及图2所示，固定涡旋盘23由盖板23A、涡卷状(渐开线状)的涡卷23B、以及通孔23C构成，该涡卷23B形成在该盖板23A的底面，该通孔23C贯通盖板地开设在该涡卷23B的涡卷状(渐开线状)的中心部，并构成朝向排出阀22开口的排出口。另外，在与可动涡旋盘25的顶面即镜面250(参照图1)滑动地面对的、固定涡旋盘23的尤其是制冷剂入口侧的涡卷23B的前端面(底面233，参照图4)上，具有开设于该底面233的狭窄形状的油槽23D。

另一方面，如图3所示，可动涡旋盘25由盖板25A、涡卷25B及凹陷部25D构成，所述涡卷25B呈涡卷状(渐开线状)并形成在该盖板25A的顶面，所述凹陷部25D呈凹状地形成在该涡卷25B的涡卷状(渐开线状)的中心部，并构成对使高压状态的压缩室27内的制冷剂气体朝向排出空间29排出的时机进行调整的虚设口。而且，固定涡旋盘23的涡卷23B与可动涡旋盘25的涡卷25B相互啮合，在两涡卷23B、25B之间形成多个压缩室27(参照图1)。

如图4所示，在可动涡旋盘25上，在后述的连通路径51中插入流量限制部件(销部件)55。该销部件55由嵌入连通路径51里侧的螺纹底孔51A内的第一销55A和与该第一销55A抵接并嵌入连通路径51跟前侧的插入孔51B内的第二销55B构成。未图示的带六角孔的螺纹部件拧合于内螺纹孔51C，以便将第二销55B及第一销55A向里端侧一体地推压，螺纹部件将插入孔51B的一端(在图4中为左端)堵塞。另外，螺纹部件利用粘接剂等不松脱地被固定。

如图1所示，可动涡旋盘25经由十字环61支承在固定涡旋盘23上支承，在该可动涡旋盘25的盖板25A底面的中心部，突出设置有有底圆筒状的凸起部25C。另一方面，在驱动轴15的上端设置有偏心轴部15A，该偏心轴部15A能够旋转地嵌入可动涡旋盘25的凸起部25C。

另外，如图4所示，在可动涡旋盘25上，在盖板25A中形成有一端向外部开口且在内部呈直线状延伸的连通路径51。该连通路径51形成一端向外部开口的连通路径的螺纹底孔51A。在该螺纹底孔51A从一端进行绞孔加工至规定深度位置，从而形成规定深度的插入孔51B。另外，在插入孔51B的入口开设有内螺纹孔51C。连通路径51的另一端(高压开口)51D与上述的可动涡旋盘25背面的油室(密闭容器内的高压部)52连通。另外，在连通路径51的入口侧的内周面开设有呈正圆形状的连通孔53。

该连通孔53沿厚度方向贯通至镜面250地形成在与压缩室的低压部27A面对的入口附近的可动涡旋盘25的盖板25A部分，并以与固定涡旋盘23面对的方式开口。

并且，在外壳21的向心轴承部21B下侧的驱动轴15上，设置有用于与可动涡旋盘25、偏心轴部15A等取得动态平衡的配重部16，利用该配重部16一边取得重量的平衡一边使得驱动轴15旋转，从而使可动涡旋盘25不自转而进行公转。而且，伴随着该可动涡旋盘25的公转，压缩室27构成为，两涡卷23B、25B之间的容积朝向中心收缩，从而对从吸入管吸入的制冷剂进行压缩。

在固定涡旋盘23的中央部设置有构成排出口的通孔23C，从该通孔23C排出的气体制冷剂流过排出阀22排出到排出空间29。接着，经由设置于外壳21及固定涡旋盘23的各外周的未图示的纵向槽，向外壳21下方的高压空间17内的、集油器24的外侧空间流出。该高压制冷剂最终经由设置于壳体本体5的排出管排出到壳体3外。

接着，对本发明的特征结构、即固定涡旋盘23的涡卷23B的涡卷状(渐开线状)的前端部Z、换言之后述的非渐开线面S3上的凸曲面S32的顶点即点Z附近的形状也就是面对通孔23C的部分的形状及通孔23C的结构，尤其参照图5至图8进行说明。

另外，在例如图5(B)所示的一般的固定涡旋盘23′那样的盖板23′A上，通过FEM(有限元分析法)的解析，以最接近状态面对涡卷23′B的前端部Z′(参照图5(B))附近的通孔23′C的部位在涡旋型压缩机运转中构成最大应力产生部位这种情况被确认。顺便说一下，在本实施方式的图5(A)所示的固定涡旋盘23的盖板23A中，虽然详细情况在后面论述，但以最接近状态面对涡卷23B的前端部Z(参照图5(A))附近的通孔23C的、与上述对应的部位的物理强度被大幅度加强。

另外，在图8中，附图标记s1及s2分别表示可动涡旋盘25上的内侧渐开线面及外侧渐开线面。另外，附图标记E1及E2分别表示固定涡旋盘23的通孔23C的长轴长度及与其正交的短轴长度。并且，附图标记e1及e2分别表示可动涡旋盘25的凹陷部25D的长轴长度及与其正交的正交轴长度。

涡卷23B与后述的表1的设计1中记载的涡卷的高度(h)相比，高度形成得高(h+Δh)，构成为作为压缩机能够谋求高输出化。另外，如图7所示，该涡卷23B的前端部Z在构成固定涡旋盘23的涡卷23B的两个面中的内侧面(以下称为“内侧渐开线面S1”)的起点P和两个面中的外侧面(以下称为“外侧渐开线面S2”)的起点Q之间的区域α(参照图5(A))形成非渐开线面S3。另外，该非渐开线面S3以不改变内侧渐开线面S1和外侧渐开线面S2的两起点的位置的方式形成。

该非渐开线面S3在图5(A)中是表示点P→点R→点Z→点Q为止的线段的曲线部分的区域α(＝α1+α2)，点R相当于非渐开线面S3的凹曲面S31和凸曲面S32相交的点。即，从点P起直至点R为止的区域是凹面部分，构成非渐开线面S3中的内侧非渐开线面即凹曲面S31。另一方面，从点R起穿过点Z到达点Q的区域是凸面部分，构成非渐开线面S3中的外侧非渐开线面即凸曲面S32。另外，点Z与外侧非渐开线面S3即凸曲面S32的顶点对应。另外，如上所述，点R对内侧非渐开线面即凹曲面S31和外侧非渐开线面即凸曲面S32而言，是作为共用的非渐开线面的起点。

本发明的非渐开线面S3，尤其是从凹曲面S31的起点R起直至终点P为止，对整个凹曲面S31而言，形成为曲率半径r小的曲面形状(r＜r′；其中，r′是图5(B)所示的、后述的表1的设计1的固定涡旋盘处的内侧渐开线面S′1的曲率半径)。即，对凹曲面S31而言，在图7中，由相比虚线所示的内侧渐开线面朝接近通孔23C的方向(在该图中为右侧)偏移了的实线所示那样的形状构成。

另一方面，对非渐开线面S3中的凸曲面S32而言，即从也作为凸曲面S32的起点的点R起直至到达终点Q为止，可以是与内侧渐开线面不同的适当形状的曲面、例如相比内侧渐开线面朝外侧偏移了的圆弧形状的曲线等任意形状。另外，在本实施方式中，使用具有适当的曲率半径的圆弧。由此，如图8所示，也作为固定涡旋盘23的涡卷23B的前端部的凸曲面S32的顶点Z侧附近的厚度T，也至少比可动涡旋盘25的涡卷25B的前端部Z₀侧附近的厚度T₀厚。

接着，对构成上述非渐开线面S3的曲面的形成方法进行说明。

(1)将规定的位置作为原点O来设定所希望的笛卡尔坐标、即如图7所示正交的X-Y坐标，并且，利用该二维坐标上的原点O描绘基圆β。该基圆β对应各种压缩机是任意的，例如其半径等主要由固定涡旋盘的大小、进而由压缩机的输出等唯一地确定。

(2)若如上所述在规定位置确定了基圆β，则以该基圆β为基准，描绘将渐开线函数作为原始函数的渐开线曲线(在图5中为双点划线所示的曲线，将其称为原始渐开线曲线)，以原点为中心使该原始渐开线曲线以恒定角度(即，渐开线起点角δ)向两方向旋转移动。由此，得到在起点R具恒定宽度t的两条渐开线曲线。上述两条渐开线曲线成为固定涡旋盘23的内侧渐开线面S1及外侧渐开线面S2，但如后所述，关于从涡卷中心部侧的起点R开始的恒定区域α，被变更为非渐开线面。

(3)接着，为了制作由所需要的压缩比唯一地确定的、图7所示那样的内侧非渐开线面及外侧非渐开线面，准备具有恒定角度θ的倾斜度的两条直线。接着，使用这些直线确定与基圆β相切时的两条切线即直线V、V′。在此，角度θ用于求出渐开线开始角，由压缩比唯一地确定。

(4)接着，确定上述直线V与内侧渐开线面S1相交的交点P，同样地确定上述直线V′与外侧渐开线面S2相交的交点Q。

另外，交点P成为内侧非渐开线面(即凹曲面S31)的终点及内侧渐开线面S1的起点，交点Q成为外侧非渐开线面(即凸曲面S32)的终点及外侧渐开线面S2的起点。另外，关于作为内侧非渐开线面即凹曲面S31的起点、也作为外侧非渐开线面即凸曲面S32的起点的点R，是双方的曲面相交处的点。

(5)接着，如图5(A)所示，关于将包括上述两点P、Q在内的四点、即点P、R、Z、Q之间相连的粗线所示的α区域中的曲线，使其变更为与渐开线不同的曲面、即非渐开线面S3。

关于变更的该非渐开线面S3内的、尤其是在两点P、R所示的区域α1内形成的成为内侧非渐开线面的凹曲面S31，如图7所示，形成以基圆β的一侧的切线即直线V上的任意点C为中心的半径r所描绘的圆周的一部分即圆弧，使原本的渐开线形状变更为上述圆弧。因此，使内侧渐开线面S1起点变更为点P。另外，形成该圆弧时的圆的中心点的设置位置不一定必须限定在作为切线的直线V上的区间PN，也可以在其延长线上。

(6)由此，在比已形成的内侧渐开线面S1的起点P更靠前端的区域，尤其是将在区域α1形成的渐开线曲线变更为以上述的任意点C为中心的圆弧。尤其是，关于该情况下的圆的半径r，使用比图5(B)所示的、设计1类型(参照后述的表1)的固定涡旋盘23′上的对应的半径r′小的曲率半径，即成为r＜r′。由此，形成在区域α1的内侧非渐开线面S31相比变更为该内侧非渐开线面S31之前的内渐开线曲面稍微向外侧、即靠近通孔23C偏移。另外，关于此处的圆弧曲线，使用一并通过终点P和起点R这两点的圆弧曲线。

(7)另外，关于在形成非渐开线面S3的区域α中的、三点Q、Z、R的区域α2内形成的外侧非渐开线面即凸曲面S32，在本实施方式的情况下，如前所述使其变更为圆弧曲线。由此，使其偏移成相比变更为该圆弧曲线之前的外渐开线曲面稍微向外侧扩展的状态。另外，关于该情况下的圆弧，与凹曲面S31同样地，在图7中，是通过基圆β的另一侧的切线即直线V′上的切点N′和与前述外侧渐开线面S2相交的交点Q这两点N′、Q的、以任意点为中心的半径所描绘的圆周的一部分，使原本的渐开线形状变更为上述圆弧。

通过使用具有如上所述形成的非渐开线面S3的固定涡旋盘23的涡卷23B，不变更压缩比就能够谋求提高固定涡旋盘23的强度。

接着，参照图5至图8对在固定涡旋盘23的涡卷23B的涡卷中心部分形成的构成排出口的通孔23C进行说明。

在本实施方式中，构成为将在固定涡旋盘23的涡卷23B前端部即涡卷中心部分形成的构成排出口的通孔23C的内周缘中的、尤其是固定涡旋盘23的涡卷23B前端部即点Z处的盖板23A的根部部位(在图5(A)中是点Z所示的部位的正下方)与从该涡卷23B前端部即点Z处的根部部分以最接近状态面对通孔23C的内周缘的固定涡旋盘23的最靠近缘部U之间的长度(以下称为“面对孔距离L”)确保得长。

即，在通常的通孔、例如图5(B)所示的固定涡旋盘23′中，与涡卷23′B前端部即点Z′处的相对于盖板23′A的根部部位(在图5(B)中是点Z′所示的部位的正下方)和从该涡卷23′B前端部Z′处的根部部分以最接近状态面对通孔23′C的内周缘的固定涡旋盘23′的最靠近缘部U′之间的长度(以下将其称为“面对孔距离L′”)相比，至少以本实施方式的面对孔距离L更长、即L＞L′的方式构成。

像这样，固定涡旋盘23上的面对孔距离L与设计1的固定涡旋盘23′上的面对孔距离L′相比能够增大，这是通过使通孔23C比例如表1的设计1中记载的固定涡旋盘23′上的通孔23′C小而得到的。与该减小量相应地，在盖板23A上可以将基底面232、尤其是面对孔距离L确保得长。

于是，为了将该通孔23C收缩得小，在本实施方式中采用以下所示的结构。

对于图5(A)所示的本实施方式的通孔23C而言，与在该图5(B)所示的对应于表1中的设计1的固定涡旋盘23′上开设的通孔23′C的大小相比，将开口面积收缩至80％～90％左右(在本实施方式中为90％)(参照图5(A)、图5(B))。即，通孔23C构成为，与非渐开线面S3中的凹曲面S31面对的接近区域(ε)处的开口形状，与固定涡旋盘23′的通孔23′C中的接近区域(ε′)处的开口形状相比，开口变窄。例如在本实施方式中，通过使开口面积收缩10％左右地形成，来增大面对孔距离L。

具体来说，由成为比凹曲面S31的曲率半径r小的内缘那样的曲面构成，以使通孔23C的开口部分中的、面对凹曲面S31的接近区域(ε)(参照图5(A))中的开口变窄。即，使接近区域(ε)内的开口缘部朝向通孔23C的中心方向接近地偏移并后退(在图7中从单点划线所示的部分向粗线所示的部分向右侧偏移)。由此，就是说使孔收缩来削减开口面积。另外，作为该部分的曲面，可以是例如具有比凹曲面S31的曲率半径r小的曲率半径的圆弧等。

另外，关于该通孔23C的开口形状，如上所述，使与固定涡旋盘23的非渐开线面S3的凹曲面S31面对的接近区域(ε)的内缘部分接近孔中心方向地后退以使其变窄，但在与图5(A)所示的接近区域(ε)相反的一侧的剩余区域(λ)中，使其与设计1中记载的固定涡旋盘23′的通孔23′C的形状相同而未变更。即，从通孔23C的与涡卷侧相反的一侧即剩余区域(λ)开始压缩室的连通，但关于这一侧，不进行形状变更，因此，与以往的涡旋型压缩机同样地，两对压缩室的排出时机是同时，在这方面没有变化。

另外，关于如上所述的面对孔距离L的关系，在用从固定涡旋盘23的涡卷23B前端即点Z附近稍微离开的、图5(A)中的向视剖切线VIA-VIA剖开的部位也相同。

即，如图6(A)所示，关于从涡卷23B前端部Z附近稍微离开的部分的与通孔23C之间的面对孔距离ΔL，与在表1的设计1中记载的固定涡旋盘23′的对应部位剖开的剖面图即图6(B)所示的、通常的固定涡旋盘23′中的面对孔距离ΔL′相比，大小也扩大了。

像这样，与上述面对孔距离L的情况同样地可以实现扩大面对孔距离ΔL，这种情况如图6所示也可以通过与固定涡旋盘23′中的通孔23′C的对应部分的宽度W′(其中W＜W′)相比使剖面部分的固定涡旋盘23的通孔23C的宽度W变窄来实现。

并且，在也作为本实施方式的固定涡旋盘23的涡卷23B前端部的顶点Z即涡卷中心部分形成的构成排出口的通孔23C，如图6(A)所示成为如下结构：在该通孔23C的内周面上，从该固定涡旋盘23的盖板23A的镜面230中的、尤其是与涡卷23B的根部相连的表面部分即基底面232垂直立起的垂直壁231的高度H形成得高。

尤其是，关于本实施方式的通孔23C，如图5(A)及图6(A)所示，将垂直壁231设置成固定涡旋盘23的除涡卷23B前端部Z之外的部分的涡卷宽度t(参照图5(A))的大致2倍左右的高度H、即H＝2t。

另一方面，关于设计1的固定涡旋盘23′的通孔23′C，如图5(B)及图6(B)所示，一般从基底面232′将垂直壁231′设置成与固定涡旋盘23′的除涡卷23′B前端部之外的部分的宽度t′大致相同程度的高度H′、即H′≈t′。

因此，关于本实施方式的通孔23C，与通常的通孔、即设计1的固定涡旋盘23′中的通孔23′C等相比将垂直壁231形成得高，因此，成为涡卷23B的前端部即点Z附近的盖板23A的厚度实质上增大的结构，在结构方面强度大幅度增大。

接着，参照图8对固定涡旋盘23的通孔23C和可动涡旋盘25的凹陷部25D的关系进行说明。

本实施方式的通孔23C相比在可动涡旋盘25的涡卷25B的涡卷中心部分形成的构成虚设口的凹陷部25D的大小形成得小，即以满足E1＜e1且E2＜e2的方式形成。像这样，通孔23C的面积与凹陷部25D的面积不同，而具有更窄的面积。

另外，该固定涡旋盘23的通孔23C和可动涡旋盘25的凹陷部25D组装成相互错开180度相位并呈点对称地翻转了的相对位置关系。另外，在此，根据初等几何学，众所周知，“点对称”对以对称的中心位置为中心使其旋转了180度时相互重叠的图形的关系进行定义，但在本实施方式中，由于是相似形状且大小不同，因此，考虑到不恰好重叠这种状况，记载为“呈点对称地”。

通过将通孔23C形成为如上所述的形状，从通孔23C的与涡卷侧相反的一侧即剩余区域(λ；参照图5)开始压缩室的连通，因此，两对压缩室的排出时机是同时，在这方面没有变化。由此，可以得到如下效果：关于轴承载荷，可以有效避免产生过大的负荷等，其结果是，关于噪音、振动、耐久性等方面，可以防止产生不良影响。

接着，说明该涡旋型压缩机1的运转动作。

在对驱动电机13进行驱动时，转子13B相对于定子13A旋转，由此，驱动轴15旋转。在驱动轴15旋转时，涡旋压缩机构11的可动涡旋盘25在相对于固定涡旋盘23将姿势保持一定的状态下不进行自转而仅进行公转。由此，低压的制冷剂流过吸入管从压缩室27的周缘侧被吸入压缩室27，伴随着压缩室27的容积变化被压缩。

被压缩了的制冷剂成为高压并从压缩室27流过排出阀22被排出到排出空间29，进而经由设置于外壳21及固定涡旋盘23的各外周的未图示的纵向槽，向外壳21下方的高压空间17侧的集油器24的外侧流出。接着，该高压制冷剂经由设置于壳体本体5的未图示的排出管被排出到壳体3外。被排出到了壳体3外的制冷剂在未图示的制冷剂回路中循环后，再次流过吸入管被吸入压缩机1并被压缩，从而反复进行制冷剂的循环。

接着，说明润滑油的流动。

被存储在壳体3中的下盖9的内底部的润滑油，利用设置于图1所示的驱动轴15下端的未图示的刮起装置被刮起，该润滑油流过驱动轴15的供油路径15B，被供给到可动涡旋盘25背面的高压状态的油室52中。另外，该润滑油从图4所示的油室52经由设置于可动涡旋盘25的连通路径51、连通孔53，利用差压向在固定涡旋盘23侧的涡卷23B的前端面即底面233开设的油槽23D(参照图2、图4)中输送，并向涡旋压缩机构11的各滑动部分及压缩室27供给。

另外，例如在图1中，供给到了压缩室27的油向作为高压的压缩室的两涡旋盘中央部移动时，伴随着在此被压缩了的高压状态的制冷剂的流动，流过排出阀22被排出到排出空间29。如上所述与高压状态的制冷剂一同流过排出阀22被排出到了排出空间29的润滑油，经由设置于外壳21及固定涡旋盘23的各外周的未图示的纵向槽，向外壳21下方的高压空间17流出。而且，该油流过壳体本体5的内壁部、驱动电机13的间隙，被存储在与下部空间91相当的下盖9的内底部，但在该情况下，由于在高压空间17设置有薄板状的集油器24和杯部件26等，因此，可以在防止油侵入排出管的同时将油向下盖9的内底部回收。

接着，进行了如下实验：在使设置有包括本实施方式的固定涡旋盘23在内的各种类型的固定涡旋盘的五种涡旋型压缩机运转时，研究了对以最接近状态面对前述涡卷的前端部附近的通孔的部位进行作用的最大应力。参照表示其结果的[表1]说明本实施方式的作用效果。另外，在此，设计1～设计6所示的固定涡旋盘中的、设计1的固定涡旋盘是通常的低输出类型，设计2的固定涡旋盘是通常的高输出类型。另外，设计5所示的固定涡旋盘是本实施方式所使用的固定涡旋盘23。

[表1]

(注)此处的最大应力比表示：在各设计的涡旋型压缩机以所需要的马力进行运转时，作用于固定涡旋盘的涡卷前端部Z的根部附近部分的盖板的、各设计的压缩机中的最大应力值与设计2所述的压缩机中的最大应力值的比值。

由上述表1可知，与本实施方式的固定涡旋盘对应的设计5的固定涡旋盘，与通常结构的设计1(低输出类型)的固定涡旋盘相比，涡旋盘的齿高高Δh，排出孔面积窄至0.9倍，排出孔垂直壁高至2.5倍。通过构成如上所述的结构，可知能够将对产生了固定涡旋盘的最大应力的前端部Z的根部进行作用的力削减28％。因此，根据具有设计5所示的固定涡旋盘的本实施方式的压缩机1，确认固定涡旋盘23的涡卷23B前端部Z的根部附近的盖板23A的强度得到提高。

另外，本发明并不限于上述实施方式，在不脱离权利要求书中记载的主旨的范围内可以实施各种变形。例如，关于本发明的固定涡旋盘，并不限于上述表1中的设计5，也可以是设计3、4、6中的任一种结构。

附图标记说明

1    涡旋型压缩机

11    涡旋压缩机构

13    驱动电机

13A    定子

13B    转子

15    驱动轴

15A    偏心轴部

15B    供油路径

16    配重部

17    高压空间

21    外壳

21A    支承体部

21B    向心轴承部

22    排出阀

23    固定涡旋盘

23A    盖板

23B    涡卷

23C    通孔(排出口)

23D    油槽

230、250    镜面

231    垂直壁

232    基底面

24    集油器

25    可动涡旋盘

25A    盖板

25C    凸起部

25D    凹陷部(虚设口)

27    压缩室

27A    低压部

29    排出空间

3    壳体

5    壳体本体

51    连通路径

51A    螺纹底孔

51B    插入孔

51C    内螺纹孔

52    油室(密闭容器内的高压部)

53    连通孔

55    流量限制部件(销部件)

55A    第一销

55B    第二销

61    十字环

7    上盖

9    下盖

91    下部空间

H    垂直壁的高度

L、ΔL    面对孔距离

N    切点(基圆与直线的交点)

P    内侧渐开线面的起点(内侧非渐开线面的终点)

Q    外侧渐开线面的起点(外侧非渐开线面的终点)

R    非渐开线面的凹曲面和凸曲面相接的点(双方的起点)

r    非渐开线面的曲率半径

S1    内侧渐开线面

S2    外侧渐开线面

S3    非渐开线面

S31    非渐开线面上的凹曲面(内侧非渐开线面)

S32    非渐开线面上的凸曲面(外侧非渐开线面)

T    固定涡旋盘的涡卷前端部侧的厚度

T₀    可动涡旋盘的涡卷前端部侧的厚度

t    固定涡旋盘的除涡卷前端部之外的部分的涡卷宽度

U    (面对固定涡旋盘的涡卷前端部的根部的)最靠近缘部

V、V′    直线(与基圆相切的切线)

Z    固定涡旋盘的涡卷前端部(非渐开线面的凸曲面上的顶点)

z    可动涡旋盘的涡卷前端部(设计1中的非渐开线面的凸曲面上的顶点)

α    非渐开线面的形成区域

β    基圆

ε    与固定涡旋盘的非渐开线面的凹曲面面对的接近区域

Claims (6)

1.一种涡旋型压缩机，具有：固定在壳体内部的固定涡旋盘和与该固定涡旋盘啮合的可动涡旋盘，对形成在所述固定涡旋盘和可动涡旋盘双方的涡卷之间的空间进行压缩，所述涡旋型压缩机的特征在于，

所述固定涡旋盘的涡卷的前端侧相比所述可动涡旋盘的涡卷前端侧，厚度形成得厚。

2.如权利要求1所述的涡旋型压缩机，其特征在于，

在构成所述固定涡旋盘的涡卷的内侧渐开线面的起点和外侧渐开线面的起点之间，形成由作为凹曲面的内侧非渐开线面和作为凸曲面的外侧非渐开线面构成的非渐开线面，并且所述非渐开线面的作为所述凹曲面的内侧非渐开线面形成为曲率半径小的曲面形状，而且，在所述固定涡旋盘的涡卷前端部即涡卷中心部分形成的构成排出口的通孔，以与作为所述凹曲面的内侧非渐开线面面对的接近区域中的开口形状成为曲率半径比作为凹曲面的内侧非渐开线面的曲率半径小的曲面的方式形成，所述通孔的周缘中的以最接近状态与固定涡旋盘的涡卷前端部的根部面对的最靠近缘部、和固定涡旋盘的涡卷前端部的根部部分之间的面对孔距离被确保得长。

3.如权利要求1或2所述的涡旋型压缩机，其特征在于，

在形成在固定涡旋盘的涡卷前端部即涡卷中心部分的、构成排出口的通孔的周缘附近的盖板上，从所述通孔的周缘中的以最接近状态面对涡卷前端部的根部的最靠近缘部立起的垂直壁的高度形成得高。

4.如权利要求3所述的涡旋型压缩机，其特征在于，

所述通孔的垂直壁的高度形成为与固定涡旋盘的中压室面对的部分的涡卷的厚度的大致2倍。

5.如权利要求1～4中任一项所述的涡旋型压缩机，其特征在于，

所述可动涡旋盘在涡卷前端部即涡卷中心部分，以至少一部分与所述固定涡旋盘的通孔总是重叠的配置状态，设置有构成虚设口的凹陷部，并且所述凹陷部的大小相比所述通孔的大小形成得大，而且，所述固定涡旋盘的通孔和所述可动涡旋盘的凹陷部形成为相互错开了180度相位的位置关系。

6.如权利要求2～5中任一项所述的涡旋型压缩机，其特征在于，

所述非渐开线面以不改变所述内侧渐开线面及外侧渐开线面的两起点的位置的方式形成。

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