CN103814219B - 涡旋压缩机 - Google Patents

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Abstract

涡旋压缩机(1)包括抑制曲轴(40)在流体载荷方向上的挠曲的流体挠曲抑制重(81、82、83)。该流体挠曲抑制重(81、82、83)包括重心位于以主轴(41)的轴心为基准与流体载荷方向相反一侧的上部流体挠曲抑制重(81)、重心位于以主轴(41)的轴心为基准与流体载荷方向相同一侧的中央部流体挠曲抑制重(82)、以及重心位于以主轴(41)的轴心为基准与流体载荷方向相反一侧的下部流体挠曲抑制重(83)。上部流体挠曲抑制重(81)、中央部流体挠曲抑制重(82)以及下部流体挠曲抑制重(83)相互平衡。

Description

涡旋压缩机
技术领域
本发明涉及一种涡旋压缩机，特别涉及抑制流体压力较高时轴承耐力下降的措施。
背景技术
在现有技术中静涡旋盘和动涡旋盘啮合形成压缩室的涡旋压缩机已为众人所知。例如，专利文献1中公开了这种涡旋压缩机。该涡旋压缩机包括具有主轴和偏心形成该主轴一端的偏心部的曲轴，动涡旋盘连结在该曲轴的偏心部。当让曲轴旋转时，动涡旋盘就会偏心旋转，低压制冷剂被吸入压缩室并被压缩，成为高压制冷剂喷向外部。
专利文献1：日本公开特许公报特开平10-61569号公报
发明内容
－发明要解决的技术问题－
现有技术中的涡旋压缩机，载荷(流体载荷)会由于压缩室内的流体压力作用在偏心部。该流体载荷随着压缩室内流体压力升高而增大。因此,在流体压力较高的情况下会出现曲轴的挠度增大,支承曲轴的轴承的磨损增大，轴承耐力下降这样的问题。
于是，本发明正是为解决上述问题而完成的。其目的在于：抑制流体压力较高的情况下轴承耐力下降。
－用于解决技术问题的技术方案－
第一方面发明以一种涡旋压缩机为前提。其包括压缩机构20、曲轴40、上部轴承63、下部轴承71以及驱动马达50，该压缩机构20中,静涡旋盘21和动涡旋盘31啮合而形成流体的压缩室;该曲轴40具有主轴41和偏心形成在该主轴41的一端且连结在所述动涡旋盘31的背面一侧的偏心部42;上部轴承63支承所述曲轴40的主轴41的上部;下部轴承71支承所述曲轴40的主轴41的下部;该驱动马达50具有定子51和连结在所述曲轴40的主轴41上的转子52，驱动所述动涡旋盘31旋转。在所述曲轴40的主轴41和所述驱动马达50的转子52中的至少一部件上设置有重80，该重80抑制曲轴40由于在旋转时在压缩室30内产生的流体载荷作用在偏心部42所产生的挠曲。
在上述第一方面发明的涡旋压缩机中，曲轴40主轴41的上部由上部轴承63支承，主轴41的下部由下部轴承71支承。因此，如果流体载荷作用在曲轴40的偏心部42，反作用力就会作用在主轴41的上部和下部，曲轴40就会朝着流体载荷方向产生挠曲。
在上述第一方面发明中，利用设置在主轴41和转子52中的至少一部件上的重80的离心力抑制旋转时曲轴40在流体载荷方向上的挠曲。因此，即使流体压力升高，流体载荷增大，曲轴40的挠度也不会增大。结果是，在流体压力较高的情况下，能够抑制曲轴40与各轴承局部接触，在局部产生过大的接触面单位面积压力，从而能够抑制轴承磨损。
第二方面发明这样的，在上述第一方面发明中，所述重80包括抑制所述曲轴40在流体载荷方向上的挠曲的流体挠曲抑制重81、82、83，
所述流体挠曲抑制重81、82、83包括上部流体挠曲抑制重81、中央部流体挠曲抑制重82以及下部流体挠曲抑制重83。所述上部流体挠曲抑制重81设置在所述主轴41的上部，重心位于以所述主轴41的轴心为基准与流体载荷方向相反的一侧，中央部流体挠曲抑制重82设置在所述主轴41的中央部，重心位于以所述主轴41的轴心为基准与流体载荷方向相同的一侧，下部流体挠曲抑制重83设置在所述主轴41的下部，重心位于以所述主轴41的轴心为基准与流体载荷方向相反的一侧，上部流体挠曲抑制重81、中央部流体挠曲抑制重82以及下部流体挠曲抑制重83相互平衡。
在上述第二方面发明中，作为上述重80设置有三个流体挠曲抑制重81、82、83。如果让曲轴40旋转，就会在主轴41的上部沿着与流体载荷方向相反的方向产生上部流体挠曲抑制重81的离心力；在主轴41的中央部沿着与流体载荷方向相同的方向产生中央部流体挠曲抑制重82的离心力；在主轴41的下部沿着与流体载荷方向相反的方向产生下部流体挠曲抑制重83的离心力。上部流体挠曲抑制重81的离心力与作用在偏心部42的流体载荷的作用方向相反，中央部流体挠曲抑制重82的离心力与主轴41上部的反作用力的作用方向相反，下部流体挠曲抑制重83的离心力与主轴41下部的反作用力的的作用方向相反。因此，这三个流体挠曲抑制重81、82、83的离心力的作用就是抑制曲轴40由于流体载荷和该反作用力所产生的挠曲。
第三方面发明是这样的，在上述第二方面发明中，所述重80包括旋转时与所述动涡旋盘31的离心力平衡的平衡重91、92，所述平衡重91、92包括第一平衡重91和第二平衡重92，所述第一平衡重91的重心位于以所述主轴41的轴心为基准与所述偏心部42相反的一侧，所述第二平衡重92设置在比该第一平衡重91更远离所述偏心部42的位置，该第二平衡重92的重心位于以所述主轴41的轴心为基准与所述偏心部42相同的一侧。
在上述第三方面发明中，作为上述重80，除设置有三个流体挠曲抑制重81、82、83以外，还设置有两个平衡重91、92。如果让曲轴40旋转，就会在与偏心部42的偏心方向相反的方向上产生第一平衡重91的离心力，在与偏心部42的偏心方向相同的方向上产生第二平衡重92的离心力。如果这两个离心力作用在主轴41上，就会在偏心部42产生方向与偏心部42的偏心方向相反的亦即方向与动涡旋盘31的离心力相反的力，动涡旋盘31的离心力得以平衡。
第四方面发明是这样的，在上述第三方面发明中，所述重80包括离心挠曲抑制重101、102、103，该离心挠曲抑制重101、102、103抑制所述曲轴40由于平衡所述动涡旋盘31的离心力和所述平衡重91、92的离心力所产生的挠曲。所述离心挠曲抑制重101、102、103包括所述上部离心挠曲抑制重101、中央部离心挠曲抑制重102以及下部离心挠曲抑制重103，所述上部离心挠曲抑制重101设置在所述主轴41的上部，重心位于以所述主轴41的轴心为基准与所述偏心部42相反的一侧，所述中央部离心挠曲抑制重102设置在所述主轴41的中央部，重心位于以所述主轴41的轴心为基准与所述偏心部42相同的一侧，所述下部离心挠曲抑制重103设置在所述主轴41的下部，重心位于以所述主轴41的轴心为基准与所述偏心部42相反的一侧，所述上部离心挠曲抑制重101、中央部离心挠曲抑制重102以及下部离心挠曲抑制重103相互平衡。
在上述第四方面发明中，作为上述重80除了设置有三个流体挠曲抑制重81、82、83及两个平衡重91、92以外，还设置有三个离心挠曲抑制重101、102、103。如果让曲轴40旋转，就会在与偏心部42的偏心方向相反的方向上产生上部离心挠曲抑制重101的离心力；在偏心部42的偏心方向相同的方向上产生中央部离心挠曲抑制重102的离心力；在与偏心部42的偏心方向相反的方向上产生下部离心挠曲抑制重103的离心力。上部离心挠曲抑制重101的离心力和动涡旋盘31的离心力的作用方向相反；中央部离心挠曲抑制重102的离心力和第一平衡重91的离心力的作用方向相反；下部离心挠曲抑制重103的离心力和第二平衡重92的离心力的作用方向相反。因此，这三个离心挠曲抑制重101、102、103的离心力的作用是抑制曲轴40由于动涡旋盘31和两个平衡重91、92的离心力所产生的挠曲。
第五方面发明是这样的，在上述第四方面发明中，所述上部流体挠曲抑制重81、中央部流体挠曲抑制重82以及下部流体挠曲抑制重83中的至少一个抑制重与所述第一平衡重91、第二平衡重92、上部离心挠曲抑制重101、中央部离心挠曲抑制重102以及下部离心挠曲抑制重103中的任一个抑制重形成为一体。
在上述第五方面发明中，能够减少部件的个数和安装工序的道数。
第六方面发明是这样的，在上述第一方面发明中，所述重80在旋转时产生第一力、第二力和第三力、第四力和第五力以及第六力、第七力和第八力。所述第一力、第二力和第三力抑制所述曲轴40在流体载荷方向上的挠曲且彼此平衡，所述第四力和第五力与所述动涡旋盘31的离心力平衡，所述第六力、第七力和第八力抑制所述曲轴40由于平衡所述动涡旋盘31的离心力、所述第四力和第五力所产生的挠曲且彼此平衡。所述重80包括上部重111、中央部重112以及下部重113。所述上部重111设置在所述主轴41的上部，产生所述第一力和第六力的合力作为离心力。所述中央部重112设置在所述主轴41的中央部，产生所述第二力、第四力和第七力的合力作为离心力。所述下部重113设置在所述主轴41的下部，产生所述第三力、第五力和第八力的合力作为离心力。
在上述第六方面发明中，利用三个重111、112、113在旋转时产生抑制曲轴40在流体载荷方向上的挠曲的三个力、与动涡旋盘31的离心力平衡的两个力以及抑制曲轴40在动涡旋盘31的离心力方向上的挠曲的三个力。该状态与将三个流体挠曲抑制重81、82、83、两个平衡重91、92以及三个离心挠曲抑制重101、102、103设置在主轴41上让曲轴40旋转的状态相同。因此，在第六方面发明中也能够形成一种抑制曲轴40在流体载荷方向上的挠曲、与动涡旋盘31的离心力平衡并抑制曲轴40在动涡旋盘31的离心力方向上的挠曲的状态。
第七方面发明是这样的，在上述第一方面发明中，所述重80在旋转时产生第一力、第二力和第三力、第四力和第五力、以及第六力、第七力和第八力。所述第一力、第二力和第三力抑制所述曲轴40在流体载荷方向上的挠曲且彼此平衡，所述第四力和第五力与所述动涡旋盘31的离心力平衡，所述第六力、第七力和第八力抑制所述曲轴40由于平衡所述动涡旋盘31的离心力、所述第四力和第五力所产生的挠曲且彼此平衡。所述重80包括上部重111、中央部重112以及下部重113，所述上部重111设置在所述主轴41的上部，产生所述第一力、第四力和第六力的合力作为离心力，所述中央部重112设置在所述主轴41的中央部，产生所述第二力和第七力的合力作为离心力，所述下部重113设置在所述主轴41的下部，产生所述第三力、第五力和第八力的合力作为离心力。
在上述第七方面发明中，利用三个重111、112、113在旋转时产生抑制曲轴40在流体载荷方向上的挠曲的三个力、与动涡旋盘31的离心力平衡的两个力以及抑制曲轴40在动涡旋盘31的离心力方向上的挠曲的三个力。该状态与将三个流体挠曲抑制重81、82、83、两个平衡重91、92以及三个离心挠曲抑制重101、102、103设置在主轴41上让曲轴40旋转的状态相同。因此，在第七方面发明中也能够形成一种抑制曲轴40在流体载荷方向上的挠曲、与动涡旋盘31的离心力平衡并抑制曲轴40在动涡旋盘31的离心力方向上的挠曲的状态。
－发明的效果－
根据本发明，将抑制旋转时由于流体载荷作用在偏心部42所产生的曲轴40在流体载荷方向上的挠曲的重80设置在曲轴40的主轴41和驱动马达50的转子52中的至少一部件上。这样一来，在流体压力较高的情况下，也能够抑制曲轴40的挠曲在流体载荷方向上增大。其结果是，与现有技术相比，能够抑制轴承磨损，从而能够抑制磨损导致轴承耐力下降。
根据第二方面发明，作为上述重80设置有上部流体挠曲抑制重81、中央部流体挠曲抑制重82以及下部流体挠曲抑制重83。这样一来，便能够可靠地抑制曲轴40由于流体载荷所产生的挠曲。
根据第三方面发明，作为上述重80不仅设置有三个流体挠曲抑制重81、82、83，还设置有两个平衡重91、92。这样一来，既能够抑制曲轴40由于流体载荷所产生的挠曲，又能够可靠地平衡动涡旋盘31的离心力。
根据第四方面发明，作为上述重80，不仅设置有三个流体挠曲抑制重81、82、83和两个平衡重91、92，还设置有三个离心挠曲抑制重101、102、103。这样一来，就能够抑制曲轴40由于流体载荷所产生的挠曲，并且既能够平衡动涡旋盘31的离心力，又能够可靠地抑制曲轴40由于动涡旋盘31和平衡重91、92的离心力所产生的挠曲。
根据第五方面发明，将三个流体挠曲抑制重81、82、83中的至少一个抑制重与两个平衡重91、92及三个离心挠曲抑制重101、102、103中的任一个形成为一体。因此，能够减少部件的个数和安装工序的道数，从而能够将涡旋压缩机1低成本化。
根据第六方面发明，作为上述重80设置有上部重111、中央部重112以及下部重113。在旋转时，产生抑制曲轴40在流体载荷方向上的挠曲的三个离心力、与动涡旋盘31的离心力平衡的两个离心力、以及抑制曲轴40在动涡旋盘31的离心力方向上的挠曲的三个离心力。该状态与将三个流体挠曲抑制重81、82、83、两个平衡重91、92以及三个离心挠曲抑制重101、102、103设置在主轴41上让曲轴40旋转的状态相同。因此，在第六方面发明中，在流体压力较高的情况下也能够抑制轴承磨损，从而能够抑制轴承耐力下降。与设置有三个流体挠曲抑制重81、82、83、两个平衡重91、92以及三个离心挠曲抑制重101、102、103的情况相比，能够减少重的总重量和总体积，故能够将涡旋压缩机1轻量化，还能够减小重的设置空间而能够将涡旋压缩机1小型化。
根据第七方面发明，作为上述重80设置有上部重111、中央部重112及下部重113，旋转时产生抑制曲轴40在流体载荷方向上的挠曲的三个离心力、与动涡旋盘31的离心力平衡的两个离心力以及抑制曲轴40在动涡旋盘31的离心力方向上的挠曲的三个离心力。该状态与将三个流体挠曲抑制重81、82、83、两个平衡重91、92以及三个离心挠曲抑制重101、102、103设置在主轴41上让曲轴40旋转的状态相同。因此，在第七方面发明中，在流体压力较高的情况下也能够抑制轴承磨损，从而能够抑制轴承耐力下降。与设置有三个流体挠曲抑制重81、82、83、两个平衡重91、92以及三个离心挠曲抑制重101、102、103的情况相比，能够减少重的总重量和总体积，故能够将涡旋压缩机1轻量化，还能够减小重的设置空间而能够将涡旋压缩机1小型化。
附图说明
图1是第一实施方式所涉及的涡旋压缩机的纵向剖视图。
图2是表示作用在第一实施方式中的曲轴上的力的概念图。
图3是表示作用在第二实施方式中的曲轴上的力的概念图。
图4是表示作用在第三实施方式中的曲轴上的力的概念图。
图5是表示第三实施方式中的重在旋转时的离心力的表。
图6是表示作用在第四实施方式中的曲轴上的力的概念图。
图7是表示第四实施方式中重在旋转时的离心力与重心方向(以偏心部的偏心方向为基准在曲轴旋转方向上的角度)的表。
图8是表示作用在第四实施方式的变形例中的曲轴上的力的概念图。
具体实施方式
下面参照附图对本发明的实施方式做详细的说明。需要说明的是，以下实施方式及变形例是本质上优选的示例，并没有限定本发明、其适用对象或者其该用途范围的意图。
(发明第一实施方式)
本实施方式中的涡旋压缩机1连接在例如进行制冷循环的制冷剂回路(图示省略)中，对制冷剂进行压缩。如图1所示，涡旋压缩机1包括机壳10、压缩机构20、固定部件(housingmember)60、驱动马达50、下部轴承部70以及曲轴40。
上述机壳10是轴线位于上下方向的圆筒状密闭容器。在机壳10的内部空间内按照从上往下的顺序依次布置有压缩机构20、固定部件60、驱动马达50、下部轴承部70。曲轴40在机壳10内部顺着机壳10的轴线布置。
将制冷剂回路中的制冷剂引入压缩机构20的吸入管14贯穿并固定在机壳10的上方部。将机壳10内的制冷剂喷向制冷剂回路的喷出管15贯穿并固定在机壳10的中央部。贮存润滑油的贮油部16形成在机壳10的下部。
上述曲轴40包括主轴41、偏心部42和吸油部44。主轴41被布置成沿上下方向延伸，在其上端形成有突出部43，该突出部43的侧面绕一周朝径向突出。偏心部42偏心形成在该突出部43的上表面上，也就是说，主轴41的上端。该偏心部42形成为圆柱状，从突出部43的上表面朝着上方突出，其轴心偏心于主轴41的轴心。吸油部44形成为圆筒状，一端固定在主轴41的下端，另一端浸渍在贮油部16内。在曲轴40的内部形成有从下端的吸油部44贯通形成到上端的偏心部42的供油路45。
上述压缩机构20包括固定在固定部件60的上表面的静涡旋盘21和与该静涡旋盘21啮合的动涡旋盘31。
上述静涡旋盘21具有：端板22、形成在该端板22的前面(图1中为下表面)的涡旋状（渐开线状）涡旋体23、位于该涡旋体23的外周侧接着该涡旋体23形成的外周壁部24。外周壁部24的顶端面与涡旋体23的顶端面大致齐平，与固定部件60的上表面相接并固定在其上。外周壁部24上设置有吸入口25，吸入管14气密性地与该吸入口25接合。在静涡旋盘21的端板22的中央部设置有沿厚度方向贯穿端板22的喷出口26。端板22的背面(图1中上表面)一侧的喷出口26被盖部件27封口。喷出口26经由形成在静涡旋盘21的端板22和固定部件60上的通路(图示省略)与固定部件60下方的下部空间18连通。
上述动涡旋盘31包括端板32、形成在该端板32的前表面(图1中上表面)的涡旋状（渐开线状）涡旋体33。动涡旋盘31的涡旋体33与静涡旋盘21的涡旋体23啮合，在静涡旋盘21的端板22和动涡旋盘31的端板32之间形成有压缩室30，该压缩室30由两个涡旋体23、33隔离出来的空间形成。在动涡旋盘31的端板32的背面一侧的中心部，圆筒状凸台(boss)部34与该端板32形成为一体。轴承35被压入凸台部34，该轴承35支承曲轴40的偏心部42能够旋转。
这样一来偏心部42就被连结在动涡旋盘31的背面一侧。因此，如果让曲轴40旋转，则如图2所示，压缩室30内产生的流体载荷A作用在偏心部42。该流体载荷A作用在与偏心旋转时的动涡旋盘31的移动方向大致相反的方向上。具体而言，流体载荷A作用在以偏心部42的偏心方向为基准曲轴40的反旋转方向55度到145度的角度范围内的方向上。曲轴40旋转，动涡旋盘31的离心力B作用在偏心部42。该动涡旋盘31的离心力B作用在偏心部42的偏心方向上。
如图1所示，上述固定部件60形成为碟子状，具有环状的外周部和上表面上形成有凹状凹部61的中央部。固定部件60在外周部被压入并固定在机壳10内，与机壳10气密性地紧密接触。因此，由固定部件60将机壳10的内部空间隔离成上部空间17和下部空间18，上部空间17内安装有压缩机构20，下部空间18内安装有驱动马达50。
上述固定部件60上形成有从凹部61的底面贯通形成到固定部件60下端面的通孔62。上部轴承63被压入并固定在通孔62内，该上部轴承63支承主轴41的上部能够旋转。因此，如图2所示，如果流体载荷A作用在偏心部42,方向与流体载荷A相反的反作用力C便作用在主轴41的由上部轴承63支承的部分。
如图1所示，上述固定部件60的上表面且凹部61的外周缘部设置有环状密封部件64。该密封部件64保持着紧顶在动涡旋盘31的端板32的背面一侧的状态，将动涡旋盘31背面一侧的空间隔离成密封部件64内周一侧的空间和外周一侧的空间。密封部件64内周一侧的空间由凹部61和与该凹部61连通的供油路45形成。另一方面，密封部件64外周一侧的空间由固定部件60的外周部和动涡旋盘31之间的间隙形成。在密封部件64外周一侧的空间内，形成在动涡旋盘31的端板32背面的键(图示省略)与形成在固定部件60的外周部上表面的键槽(图示省略)配合，在该空间内设置有防止动涡旋盘31自转的十字联轴节67。
上述驱动马达50包括定子51和转子52。定子51利用热压配合等固定在机壳10上。转子52在定子51的内侧与定子51同轴布置，并利用热压配合等固定在曲轴40的主轴41上。
上述下部轴承部70具有筒状的轴承保持部72和固定部73。该固定部73自该轴承保持部72的外周面朝外突出并固定在机壳10上。下部轴承71被压入轴承保持部72，由该下部轴承71支承主轴41的下部能够旋转。因此，如图2所示，如果流体载荷A作用在偏心部42，并且反作用力C作用在主轴41的由上部轴承63支承的部分，方向与反作用力C相反的反作用力D就会作用在主轴41的由下部轴承71支承的部分。
如图1所示，在上述曲轴40的主轴41上设置有上部流体挠曲抑制重81、中央部流体挠曲抑制重82以及下部流体挠曲抑制重83。这三个流体挠曲抑制重81、82、83抑制旋转时曲轴40在流体载荷A方向上的挠曲，构成本发明中重80的一部分。
如图2所示，这三个流体挠曲抑制重81、82、83分别形成为俯视时呈“C”字形。上部流体挠曲抑制重81安装在突出部43(以下称其为主轴41的上部)的、以主轴41的轴心为基准与流体载荷A的方向相反一侧的侧面上；中央部流体挠曲抑制重82安装在固定部件60和转子52之间(以下称其为主轴41的中央部)的、以主轴41的轴心为基准与上部流体挠曲抑制重81相反一侧的侧面上；下部流体挠曲抑制重83安装在转子52和下部轴承部70之间(以下称为主轴41的下部)的、以主轴41的轴心为基准与上部流体挠曲抑制重81相同一侧的侧面上。上部流体挠曲抑制重81和下部流体挠曲抑制重83的重心位于以主轴41的轴心为基准与流体载荷A的方向相反的一侧，中央部流体挠曲抑制重82的重心位于与流体载荷A的方向相同的一侧。
－工作情况－
在涡旋压缩机1中，一驱动驱动马达50，曲轴40就会旋转，动涡旋盘31就会偏心旋转。动涡旋盘31的自转运动被十字联轴节67限制，因此动涡旋盘31不进行自转运动，只进行公转运动。
动涡旋盘31一进行公转运动，制冷剂回路中的低压流体(气态制冷剂)就会从吸入管14经吸入口25被吸进压缩室30内。当动涡旋盘31进一步做公转运动时，压缩室30就会成为与吸入口25切断联系而完全关闭的状态，沿着静涡旋盘21的涡旋体23和动涡旋盘31的涡旋体33向中央部移动去。在该过程中，压缩室30的容积逐渐缩小，压缩室30内的流体不断地被压缩。
压缩室30的容积缩小以后，不久压缩室30就会与喷出口26连通。压缩室30内被压缩的流体从喷出口26通过形成在静涡旋盘21的端板22和固定部件60上的通路(图示省略)流向下部空间18，再从喷出管15喷向制冷剂回路。
在涡旋压缩机1中，流体在压缩室30内被压缩以后，压缩室30内的流体压力就成为旋转时的负荷，流体载荷A作用在偏心部42。如果流体载荷A作用在偏心部42，反作用力C就会作用在主轴41的由上部轴承63支承的上部，反作用力D就会作用在主轴41的由下部轴承71支承的下部。流体载荷A、反作用力C以及反作用力D随着流体压力升高而增大。因此，在流体压力较高的情况下，曲轴40就要朝着流体载荷A的方向大大地产生挠曲。
但是，在本实施方式中，利用设置在主轴41上的三个流体挠曲抑制重81、82、83的离心力来抑制曲轴40在流体载荷A方向上的挠曲。
具体而言，如图2所示，如果让曲轴40旋转，上部流体挠曲抑制重81的离心力E就作用在与流体载荷A的方向相反的方向上，中央部流体挠曲抑制重82的离心力F作用在与流体载荷A的方向相同的方向上，下部流体挠曲抑制重83的离心力G作用在与流体载荷A的方向相反的方向上。这三个流体挠曲抑制重81、82、83的离心力E、F、G相互平衡。离心力E和流体载荷A的作用方向相反；离心力F和反作用力C的作用方向相反；离心力G和反作用力D的作用方向相反。因此，三个流体挠曲抑制重81、82、83的离心力E、F、G的作用就是抑制由于流体载荷A、反作用力C、反作用力D所产生的曲轴40在流体载荷A的方向上的挠曲。其结果是，能够抑制曲轴40与各轴承63、71局部接触，在局部产生过大的接触面单位面积压力这样的情况，从而能够抑制轴承63、71磨损。
－实施方式的效果－
在本实施方式中，在曲轴40的主轴41上设置有重80，该重80抑制曲轴40由于旋转时流体载荷A作用在偏心部42所产生的挠曲。这样一来，即使在流体压力较高的情况下，也能够抑制曲轴40在流体载荷A的方向上的挠曲增大。其结果是，与现有技术相比，能够抑制轴承磨损，从而能够抑制磨损导致轴承耐力下降。
在本实施方式中，作为上述重80设置有三个流体挠曲抑制重81、82、83。这样一来，便能够可靠地形成一种抑制了曲轴40在流体载荷A的方向上的挠曲这样的状态。
(第一实施方式的变形例)
可以上述第一实施方式采用以下结构。
在上述第一实施方式中，中央部流体挠曲抑制重82安装在主轴41的中央部(固定部件60和转子52之间)，但将该中央部流体挠曲抑制重82安装在转子52的上表面上也无妨。而且，将下部流体挠曲抑制重83安装在主轴41的下部(转子52和下部轴承部70之间)，但将该下部流体挠曲抑制重83安装在转子52的下表面上也无妨。
在上述第一实施方式中，三个流体挠曲抑制重81、82、83分别形成为俯视时呈“C”字形并安装在主轴41的侧面上。但是，只要上部流体挠曲抑制重81和下部流体挠曲抑制重83的重心位于以主轴41的轴心为基准与流体载荷A的方向相反的一侧，中央部流体挠曲抑制重82的重心位于以主轴41的轴心为基准与流体载荷A的方向相同的一侧即可，其形状和布置并不限于此。
(第二实施方式)
接下来，参照附图对本发明的第二实施方式做详细的说明。第二实施方式中，改变了上述第一实施方式中的重的个数。也就是说，在上述第一实施方式中，主轴41上设置了三个流体挠曲抑制重81、82、83。如图3所示，在第二实施方式中在此之上又设置了两个平衡重91、92。
在曲轴40的主轴41上设置有第一平衡重91和第二平衡重92。该两个平衡重91、92在旋转时与动涡旋盘31的离心力B平衡，构成本发明中重80的一部分。该两个平衡重91、92分别形成为俯视时呈“C”字形。第一平衡重91安装在主轴41的中央部、以主轴41的轴心为基准与偏心部42相反一侧的侧面上。另一方面，第二平衡重92安装在主轴41的下部、以主轴41的轴心为基准与第一平衡重91相反一侧的侧面上。这样一来，第一平衡重91被设置成其重心位于以主轴41的轴心为基准与偏心部42相反的一侧；第二平衡重92被设置成其重心位于以主轴41的轴心为基准与偏心部42相同的一侧。
如果在已安装上第一平衡重91和第二平衡重92的状态下让曲轴40旋转，第一平衡重91的离心力H就会沿着与偏心部42的偏心方向相反的方向作用在主轴41的中央部；第二平衡重92的离心力I就会沿着与偏心部42的偏心方向相同的方向作用在主轴41的下部。如果这两个离心力H、I作用在主轴41上，就会在偏心部42产生方向与偏心部42的偏心方向相反亦即方向与动涡旋盘31的离心力B相反的力J，动涡旋盘31的离心力B得以平衡，曲轴40的姿势得以维持。其结果是，能够进一步抑制曲轴40与各轴承63、71局部接触，从而能够更可靠地抑制各轴承63、71磨损。此外，其它结构、作用以及效果都和上述第一实施方式一样。
(第二实施方式的变形例)
可以在上述第二实施方式中采用以下结构。
在上述第二实施方式中，中央部流体挠曲抑制重82和第一平衡重91分别安装在主轴41的中央部(固定部件60和转子52之间)。但是，重的安装位置并不限于此，将这两个重82、91中的至少一个重安装在转子52的上表面上也无妨。
在上述第二实施方式中，下部流体挠曲抑制重83和第二平衡重92分别安装在主轴41的下部(转子52和下部轴承部70之间)。但是，重的安装位置并不限于此，将这两个重83、92中的至少一个重安装在转子52的下表面上也无妨。
在上述第二实施方式中，使两个平衡重91、92分别形成为俯视时呈“C”字形，并安装在主轴41的侧面上。但是，只要第一平衡重91的重心位于以主轴41的轴心为基准与偏心部42相反的一侧，第二平衡重92的重心位于以主轴41的轴心为基准与偏心部42相同的一侧即可，形状与布置并不限于此。
在上述第二实施方式中，将第一平衡重91设置在主轴41的中央部，但并不限于此，例如将第一平衡重91设置在主轴41的上部，让离心力H起作用也无妨。
在上述第二实施方式中，流体挠曲抑制重81、82、83和平衡重91、92分别是独立的单体。但是并不限于此。例如使中央部流体挠曲抑制重82和第一平衡重91形成为一体也无妨。即使这样使流体挠曲抑制重81、82、83与平衡重91、92中的任一个重形成为一体，也能够收到同样的效果。
(第三实施方式)
接下来，参照附图对本发明的第三实施方式做详细的说明。第三实施方式改变了上述第二实施方式中重的个数。也就是说，在上述第二实施方式中，在主轴41上设置有三个流体挠曲抑制重81、82、83和两个平衡重91、92，但是在第三实施方式中，如图4和图5所示，在此之上又设置了三个离心挠曲抑制重101、102、103。
在曲轴40的主轴41上设置有上部离心挠曲抑制重101、中央部离心挠曲抑制重102以及下部离心挠曲抑制重103。这三个离心挠曲抑制重101、102、103抑制曲轴40由于平衡动涡旋盘31的离心力B和两个平衡重91、92的离心力H、I所产生的挠曲，构成本发明中重80的一部分。这三个离心挠曲抑制重101、102、103分别形成为俯视时呈“C”字形。上部离心挠曲抑制重101安装在主轴41上部的、以主轴41的轴心为基准与偏心部42相反一侧的侧面上；中央部离心挠曲抑制重102安装在主轴41中央部的、以主轴41的轴心为基准与上部离心挠曲抑制重101相反一侧的侧面上；下部离心挠曲抑制重103安装在主轴41下部的、以主轴41的轴心为基准与上部离心挠曲抑制重101相同一侧的侧面上。上部离心挠曲抑制重101和下部离心挠曲抑制重103的重心位于以主轴41的轴心为基准与偏心部42相反的一侧，中央部离心挠曲抑制重102的重心位于以主轴41的轴心为基准与偏心部42相同的一侧。
如果在已安装上这三个离心挠曲抑制重101、102、103的状态下让曲轴40旋转，上部离心挠曲抑制重101的离心力K就会沿着与偏心部42的偏心方向相反的方向作用在主轴41的上部；中央部离心挠曲抑制重102的离心力L就会沿着与偏心部42的偏心方向相同的方向作用在主轴41的中央部；下部离心挠曲抑制重103的离心力M就会沿着与偏心部42的偏心方向相反的方向作用在主轴41的下部。这三个离心挠曲抑制重101、102、103的离心力K、L、M彼此平衡。离心力K和动涡旋盘31的离心力B的作用方向相反；离心力L和第一平衡重91的离心力H的作用方向相反；离心力M和第二平衡重92的离心力I的作用方向相反。因此，三个离心挠曲抑制重101、102、103的离心力K、L、M作用在抑制曲轴40由于动涡旋盘31和两个平衡重91、92的离心力B、H、I所产生的挠曲的方向上。因此，在曲轴40的转速升高、动涡旋盘31和两个平衡重91、92的离心力B、H、I较大的情况下，曲轴40的挠曲也能够利用离心挠曲抑制重101、102、103的离心力K、L、M来抑制。其结果是，能够进一步抑制曲轴40与各轴承63、71局部接触，从而能够更可靠地抑制各轴承63、71磨损。此外，其它结构、作用以及效果与上述第二实施方式一样。
(第三实施方式的变形例)
可以在上述第三实施方式中采用以下结构。
在上述第三实施方式中，中央部流体挠曲抑制重82、第一平衡重91和中央部离心挠曲抑制重102分别设置在主轴41的中央部(固定部件60和转子52之间)。但是重的安装位置并不限于此，将这三个重82、91、102中的至少一个重安装在转子52的上表面上也无妨。
在上述第三实施方式中，下部流体挠曲抑制重83、第二平衡重92和下部离心挠曲抑制重103分别设置在主轴41的下部(转子52和下部轴承部70之间)。但是，重的安装位置并不限于此，将这三个重83、92、103中的至少一个重安装在转子52的下表面上也无妨。
在上述第三实施方式中，离心挠曲抑制重101、102、103也分别形成为俯视时呈“C”字形并安装在主轴41的侧面上。但是，只要上部离心挠曲抑制重101和下部离心挠曲抑制重103的重心位于以主轴41的轴心为基准与偏心部42相反的一侧；中央部离心挠曲抑制重102的重心位于以主轴41的轴心为基准与偏心部42相同的一侧即可，形状和布置并不限于此。
在上述第三实施方式中，将第一平衡重91设置在主轴41的中央部，但是并不限于此，例如，将第一平衡重91设置在主轴41的上部，让离心力H作用也无妨。
在上述第三实施方式中，流体挠曲抑制重81、82、83、平衡重91、92以及离心挠曲抑制重101、102、103分别是独立的单体。但并不限于此，使流体挠曲抑制重81、82、83、平衡重91、92以及离心力挠曲抑制重101、102、103中的任一个重形成为一体，也能够收到同样的效果。
(第四实施方式)
接下来，参照附图对本发明的第四实施方式做详细的说明。第四实施方式改变了上述第三实施方式中重80的数量。也就是说，在上述第三实施方式中，在主轴41上设置了合计为8个的重81、82、91-93、101-103，但是在第四实施方式中，如图6和图7所示，设置了三个重111、112、113。
在曲轴40的主轴41上设置有上部重111、中央部重112以及下部重113。上部重111、中央部重112以及下部重113抑制曲轴40在流体载荷A的方向上的挠曲，与动涡旋盘31的离心力B平衡且抑制曲轴40由于平衡动涡旋盘31的离心力B所产生的挠曲。上部重111、中央部重112以及下部重113分别设置在主轴41的上部、中央部以及下部。上部重111构成为：旋转时产生大小与上部流体挠曲抑制重81的离心力E和上部离心挠曲抑制重101的离心力K的合力一样大的离心力N1；中央部重112构成为：产生大小与中央部流体挠曲抑制重82的离心力F、第一平衡重91的离心力H以及中央部离心挠曲抑制重102的离心力L的合力一样大的离心力O1。下部重113构成为：旋转时产生大小与下部流体挠曲抑制重83的离心力G、第二平衡重92的离心力I以及下部离心挠曲抑制重103的离心力M的合力一样大的离心力P。这里，离心力E、离心力F、离心力G、离心力H、离心力I、离心力K、离心力L以及离心力M分别构成本发明中的第一力、第二力、第三力、第四力、第五力、第六力、第七力和第八力。
第四实施方式中的状态与上述第三实施方式相同。具体而言，产生抑制曲轴40在流体载荷A的方向上的挠曲的三个离心力E、F、G，产生与动涡旋盘31的离心力B平衡的两个离心力H和I，产生抑制曲轴40由于两个离心力H和I来平衡动涡旋盘31的离心力B所产生的挠曲的三个离心力K、L、M。因此，在第四实施方式中，也能够与上述第三实施方式一样，在流体压力较高的情况下，能够抑制轴承磨损，从而能够抑制轴承耐力下降。而且，与上述第三实施方式相比，因为能够使重的总重量和总体积都更小，所以能够将涡旋压缩机1轻量化，同时还能够减小重的设置空间，将涡旋压缩机1小型化。此外，其它结构、作用以及效果与上述第三实施方式一样。
(第四实施方式的变形例)
可以在上述第四实施方式中采用以下结构。
在上述第四实施方式中，中央部重112安装在主轴41的中央部(固定部件60和转子52之间)，但是将该中央部重112安装在转子52的上表面上也无妨。下部重113设置在主轴41的下部(转子52和下部轴承部70之间)，但是将该下部重113安装在转子52的下表面上也无妨。
在上述第四实施方式中，上部重111、中央部重112以及下部重113分别形成为俯视时呈“C”字形并安装在主轴41的侧面上，但是形状和布置并不限于此。
在上述第四实施方式中，设置有旋转时产生离心力E和离心力K的合力N1的上部重111和产生离心力F、离心力H和离心力L的合力O1的中央部重112。但是，上部重111和中央部重112并不限于此。如图8所示，设置旋转时产生离心力E、离心力H和离心力K的合力N2的上部重111和产生离心力F和离心力L的合力O2的中央部重112也无妨。
－产业实用性－
综上所述，本发明对连接在进行制冷循环的制冷剂回路中、压缩制冷剂的涡旋压缩机有用。
－符号说明－
1涡旋压缩机；20压缩机构；21静涡旋盘；30压缩室；31动涡旋盘；40曲轴；41主轴；42偏心部；50驱动马达；52转子；63上部轴承；71下部轴承；80重；81上部流体挠曲抑制重；82中央部流体挠曲抑制重；83下部流体挠曲抑制重；91第一平衡重；92第二平衡重；101上部离心挠曲抑制重；102中央部离心挠曲抑制重；103下部离心挠曲抑制重；111上部重；112中央部重；113下部重。

Claims (6)

1.一种涡旋压缩机，其包括压缩机构(20)、曲轴(40)、上部轴承(63)、下部轴承(71)以及驱动马达(50)，在该压缩机构(20)中静涡旋盘(21)和动涡旋盘(31)啮合而形成流体的压缩室(30)，该曲轴(40)具有主轴(41)和偏心形成在该主轴(41)的一端且连结在所述动涡旋盘(31)的背面一侧的偏心部(42)，该上部轴承(63)支承所述曲轴(40)的主轴(41)的上部，该下部轴承(71)支承所述曲轴(40)的主轴(41)的下部，该驱动马达(50)具有定子(51)和连结在所述曲轴(40)的主轴(41)上的转子(52)，驱动所述动涡旋盘(31)旋转，其特征在于：
在所述曲轴(40)的主轴(41)和所述驱动马达(50)的转子(52)中的至少一部件上设置有重(80)，该重(80)抑制旋转时在所述压缩室(30)内产生的流体载荷作用在所述偏心部(42)所产生的曲轴(40)的挠曲，
所述重(80)包括抑制所述曲轴(40)在流体载荷方向上的挠曲的流体挠曲抑制重(81、82、83)，
所述流体挠曲抑制重(81、82、83)包括上部流体挠曲抑制重(81)、中央部流体挠曲抑制重(82)以及下部流体挠曲抑制重(83)，
所述上部流体挠曲抑制重(81)设置在所述主轴(41)的上部，重心位于以所述主轴(41)的轴心为基准与流体载荷方向相反的一侧，
所述中央部流体挠曲抑制重(82)设置在所述主轴(41)的中央部，重心位于以所述主轴(41)的轴心为基准与流体载荷方向相同的一侧，
所述下部流体挠曲抑制重(83)设置在所述主轴(41)的下部，重心位于以所述主轴(41)的轴心为基准与流体载荷方向相反的一侧，
所述上部流体挠曲抑制重(81)、所述中央部流体挠曲抑制重(82)以及所述下部流体挠曲抑制重(83)相互平衡。
2.根据权利要求1所述的涡旋压缩机，其特征在于：
所述重(80)包括旋转时与所述动涡旋盘(31)的离心力平衡的平衡重(91、92)，
所述平衡重(91、92)包括第一平衡重(91)和第二平衡重(92)，
所述第一平衡重(91)的重心位于以所述主轴(41)的轴心为基准与所述偏心部(42)相反的一侧，
所述第二平衡重(92)设置在比该第一平衡重(91)更远离所述偏心部(42)的位置，该第二平衡重(92)的重心位于以所述主轴(41)的轴心为基准与所述偏心部(42)相同的一侧。
3.根据权利要求2所述的涡旋压缩机，其特征在于：
所述重(80)包括离心挠曲抑制重(101、102、103)，该离心挠曲抑制重(101、102、103)抑制所述曲轴(40)由于平衡所述动涡旋盘(31)的离心力和所述平衡重(91、92)的离心力所产生的挠曲，
所述离心挠曲抑制重(101、102、103)包括上部离心挠曲抑制重(101)、中央部离心挠曲抑制重(102)以及下部离心挠曲抑制重(103)，
所述上部离心挠曲抑制重(101)设置在所述主轴(41)的上部，重心位于以所述主轴(41)的轴心为基准与所述偏心部(42)相反的一侧，
所述中央部离心挠曲抑制重(102)设置在所述主轴(41)的中央部，重心位于以所述主轴(41)的轴心为基准与所述偏心部(42)相同的一侧，
所述下部离心挠曲抑制重(103)设置在所述主轴(41)的下部，重心位于以所述主轴(41)的轴心为基准与所述偏心部(42)相反的一侧，
所述上部离心挠曲抑制重(101)、所述中央部离心挠曲抑制重(102)以及所述下部离心挠曲抑制重(103)相互平衡。
4.根据权利要求3所述的涡旋压缩机，其特征在于：
所述上部流体挠曲抑制重(81)、中央部流体挠曲抑制重(82)以及下部流体挠曲抑制重(83)中的至少一个抑制重与所述第一平衡重(91)、第二平衡重(92)、上部离心挠曲抑制重(101)、中央部离心挠曲抑制重(102)以及下部离心挠曲抑制重(103)中的任一个抑制重形成为一体。
5.一种涡旋压缩机，其包括压缩机构(20)、曲轴(40)、上部轴承(63)、下部轴承(71)以及驱动马达(50)，在该压缩机构(20)中静涡旋盘(21)和动涡旋盘(31)啮合而形成流体的压缩室(30)，该曲轴(40)具有主轴(41)和偏心形成在该主轴(41)的一端且连结在所述动涡旋盘(31)的背面一侧的偏心部(42)，该上部轴承(63)支承所述曲轴(40)的主轴(41)的上部，该下部轴承(71)支承所述曲轴(40)的主轴(41)的下部，该驱动马达(50)具有定子(51)和连结在所述曲轴(40)的主轴(41)上的转子(52)，驱动所述动涡旋盘(31)旋转，其特征在于：
在所述曲轴(40)的主轴(41)和所述驱动马达(50)的转子(52)中的至少一部件上设置有重(80)，该重(80)抑制旋转时在所述压缩室(30)内产生的流体载荷作用在所述偏心部(42)所产生的曲轴(40)的挠曲，
所述重(80)在旋转时产生第一力、第二力和第三力、第四力和第五力以及第六力、第七力和第八力，
所述第一力、第二力和第三力抑制所述曲轴(40)在流体载荷方向上的挠曲且彼此平衡，
所述第四力和第五力与所述动涡旋盘(31)的离心力平衡，
所述第六力、第七力和第八力抑制所述曲轴(40)由于平衡所述动涡旋盘(31)的离心力、所述第四力和第五力所产生的挠曲且彼此平衡，
所述重(80)包括上部重(111)、中央部重(112)以及下部重(113)，
所述上部重(111)设置在所述主轴(41)的上部，产生所述第一力和第六力的合力作为离心力，
所述中央部重(112)设置在所述主轴(41)的中央部，产生所述第二力、第四力和第七力的合力作为离心力，
所述下部重(113)设置在所述主轴(41)的下部，产生所述第三力、第五力和第八力的合力作为离心力。
6.一种涡旋压缩机，其包括压缩机构(20)、曲轴(40)、上部轴承(63)、下部轴承(71)以及驱动马达(50)，在该压缩机构(20)中静涡旋盘(21)和动涡旋盘(31)啮合而形成流体的压缩室(30)，该曲轴(40)具有主轴(41)和偏心形成在该主轴(41)的一端且连结在所述动涡旋盘(31)的背面一侧的偏心部(42)，该上部轴承(63)支承所述曲轴(40)的主轴(41)的上部，该下部轴承(71)支承所述曲轴(40)的主轴(41)的下部，该驱动马达(50)具有定子(51)和连结在所述曲轴(40)的主轴(41)上的转子(52)，驱动所述动涡旋盘(31)旋转，其特征在于：
在所述曲轴(40)的主轴(41)和所述驱动马达(50)的转子(52)中的至少一部件上设置有重(80)，该重(80)抑制旋转时在所述压缩室(30)内产生的流体载荷作用在所述偏心部(42)所产生的曲轴(40)的挠曲，
所述重(80)在旋转时产生第一力、第二力和第三力、第四力和第五力、以及第六力、第七力和第八力，
所述第一力、第二力和第三力抑制所述曲轴(40)在流体载荷方向上的挠曲且彼此平衡，
所述第四力和第五力与所述动涡旋盘(31)的离心力平衡，
所述第六力、第七力和第八力抑制所述曲轴(40)由于平衡所述动涡旋盘(31)的离心力、所述第四力和第五力所产生的挠曲且彼此平衡，
所述重(80)包括上部重(111)、中央部重(112)以及下部重(113)，
所述上部重(111)设置在所述主轴(41)的上部，产生所述第一力、第四力和第六力的合力作为离心力，
所述中央部重(112)设置在所述主轴(41)的中央部，产生所述第二力和第七力的合力作为离心力，
所述下部重(113)设置在所述主轴(41)的下部，产生所述第三力、第五力和第八力的合力作为离心力。
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