CN104870816A - 密闭式旋转压缩机 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种密闭式旋转压缩机。在转子（1）的两轴端部形成有一对上侧大径内周部（5a）与下侧大径内周部（5b），其内径形成为大于转子（1）的轴向中央部的内径，且其在径向上偏置，在曲轴（2）形成有流路（14）与排气孔（2a），该流路（14）形成于曲轴（2）的内部，使制冷剂流通，该排气孔（2a）使流路（14）与形成于曲轴（2）的外周面的排出口连通，排出口形成于与压缩部（20）一侧的下侧大径内周部（5b）的内周面相对的位置。

Description

密闭式旋转压缩机

技术领域

本发明涉及密闭式旋转压缩机。

背景技术

密闭式旋转压缩机作为其主要结构，具有密闭容器、设置于密闭容器内的电动机以及配置于密闭容器内并通过电动机的驱动对制冷剂气体进行压缩的压缩部。电动机由转子与定子构成，该转子固定于从压缩部内的动涡旋盘延伸的曲轴，该定子固定于密闭容器。在密闭式旋转压缩机中，制冷剂气体被吸入压缩部内，转子旋转，从而曲轴旋转，设置于曲轴的动涡旋盘旋转，由此对制冷剂气体进行压缩。被压缩的制冷剂气体排出到密闭容器内，其通过密闭容器与定子的空隙及转子与定子的空隙，经由排出管供给至制冷装置。另一方面，在曲轴旋转时，存储于密闭容器的润滑油通过在曲轴内的流路设置的搅油器(搅拌板)的压送作用而在流路内上升，作为气密油及润滑油供给至压缩部等各滑动部件。

上述结构的密闭式旋转压缩机中，制冷剂压缩时的转矩增大，高压制冷剂排出时的转矩变小，因此会产生曲轴挠曲。曲轴挠曲是由于曲轴从动涡旋盘受到的负荷而引发的，越是高速旋转时及高负载时，曲轴挠曲越大。其结果，产生振动与噪音。

为了抑制此类振动与噪音，在以往的密闭式旋转压缩机中，通常在转子的轴向端部安装被称为平衡配重的部件。并且，优选平衡配重为比重大且不使从转子产生的磁通通过(导磁率低)的材料，通常使用黄铜。但是，黄铜昂贵，为了实现低成本化，最好不使用黄铜。

在下述专利文献1所示的以往转子中，在转子轴向端部的至少一方形成有以轴孔为中心的不平衡的冲孔以取代平衡配重。根据该结构，在下述专利文献1所示的现有技术中，能带给转子平衡配重的效果。

专利文献1：日本特开平01-152935号公报

发明内容

但是，如上述专利文献1所示的现有技术，在转子表面的内侧设置不平衡的冲孔的情况下，与使用平衡配重的情况相比，消除振动的效果(即，消除在压缩部压缩制冷剂时所作用的曲轴的挠曲力的效果)小，因此要消除振动就需要更大的力。这样，现有技术存在如下问题：无法在控制成本的同时获得与使用平衡配重的情况同等的振动抑制效果。

本发明鉴于上述问题而完成，目的在于获得在控制成本的同时能够抑制振动的密闭式旋转压缩机。

为了解决上述问题，实现目的，本发明的一种密闭式旋转压缩机，具备：压缩部，其对制冷剂气体进行压缩；电动机，其驱动上述压缩部；密闭容器，其将上述压缩部与上述电动机收容于内部并封入有制冷剂；以及曲轴，其从上述压缩部向上述电动机延伸并设置于上述电动机内的转子，在上述转子的两轴端部形成有一对大径内周部，该一对大径内周部的内径形成为大于上述转子的轴向中央部的内径，且其内径中心相对于上述曲轴的旋转轴线在径向上偏置，在上述曲轴形成有第一流路与第二流路，上述第一流路形成于上述曲轴的内部，使上述制冷剂流通，上述第二流路使上述第一流路与形成于上述曲轴的外周面的排出口连通，上述排出口形成于与上述一对大径内周部中的、上述压缩部侧一方的大径内周部的内周面相对的位置。

根据本发明，将旋转时从压缩部吸取上来的制冷剂向在转子的轴向两端部形成的内径部的内周面喷出，以消除轴的挠曲力，因此具有能够在控制成本的同时抑制振动的效果。

附图说明

图1是表示本发明的实施方式1所涉及的密闭式旋转压缩机的主要构成部分的图。

图2是图1所示的转子的侧视图。

图3是图1所示的转子的俯视图。

图4是图1所示的曲轴的结构图。

图5是用于说明设置于曲轴的排气孔与形成于转子的大径内周部的关系的图。

图6是用于说明本发明的实施方式1所涉及的密闭式旋转压缩机的动作的第一图。

图7是用于说明本发明的实施方式1所涉及的密闭式旋转压缩机的动作的第二图。

图8是示出本发明的实施方式1所涉及的曲轴的变形例的图。

图9是表示一般压缩机的内部模型的图。

图10是表示为解决图9所示的转子的问题而构成的转子的图。

图11是本发明的实施方式2所涉及的密闭式旋转压缩机所使用的曲轴的结构图。

图12是用于说明本发明的实施方式2所涉及的密闭式旋转压缩机的动作的图。

符号说明

1 转子

1A、1A-1 转子

1b 上侧轴端部

1c 下侧轴端部

1d 轴中央部

2、2A、2B 曲轴

2a 排气孔

2b 给油孔

2c 外周面

4a，4b 内周面

5a 上侧大径内周部

5b 下侧大径内周部

6 小径部内周部

8 搅油器

9 平衡配重

10 转子轴

11 中心

14 流路

20 压缩部

21 排出孔

22 动涡旋盘

具体实施方式

下面根据附图详细说明本发明所涉及的密闭式旋转压缩机的实施方式。此外，本发明并不局限于该实施方式。

实施方式1

图1是表示本发明的实施方式1所涉及的密闭式旋转压缩机的主要构成部分的图。图2是图1所示的转子的侧视图。图3是图1所示的转子的俯视图。图4是图1所示的曲轴的结构图。图5是用于说明设置于曲轴的排气孔与形成于转子的大径内周部的关系的图。图6是用于说明本发明的实施方式1所涉及的密闭式旋转压缩机的动作的第一图。图7是用于说明本发明的实施方式1所涉及的密闭式旋转压缩机的动作的第二图。

图1中，作为密闭式旋转压缩机的主要构成部分示出了压缩部20与转子1，该压缩部20设置于封入有润滑油的密闭容器(未图示)并压缩制冷剂气体，该转子1固定于从压缩部20延伸的曲轴2。转子1由永久磁铁及层叠铁芯构成，配设于未图示的定子的内径侧。曲轴2与转子1一起旋转，在曲轴2的下侧部分安装有动涡旋盘22，该动涡旋盘22设置于压缩部20。此外，后面将阐述曲轴2的详情。

在图2中，在转子1的内径侧形成有小径部内周部6、上侧大径内周部5a及下侧大径内周部5b。小径部内周部6形成于转子1的轴向中央部(轴中央部1d)，形成为其内径与曲轴2的外径是大致相同的大小。上侧大径内周部5a形成于转子1的与压缩部20相反一侧的端部(上侧轴端部1b)。下侧大径内周部5b形成于转子1的压缩部20一侧的端部(下侧轴端部1c)。

在图3中，示出了从压缩部20侧观察转子1时的下侧大径内周部5b与小径部内周部6。在图示中省略了上侧大径内周部5a。如此，为了使转子1的重量平衡成为不平衡，上侧大径内周部5a及下侧大径内周部5b形成为其内径大于小径部内周部6的内径，且其中心11相对于旋转轴线10在径向上(箭头所示的方向)偏置。

在图4中，在曲轴2形成有从其下端部向上方延伸的、制冷剂或润滑油(以下称“制冷剂等”)的流路14。在流路14的下侧部分设置有搅油器8，该搅油器8将积存在密闭容器的下侧部分的润滑油沿流路14向上方压送。此外，在曲轴2形成有给油孔2b以及比给油孔2b靠上侧的排气孔2a。

给油孔2b形成于动涡旋盘22的上侧，使曲轴2的外周面2c与流路14连通，且其外周面2c一侧的排出口2d位于压缩部20的内部。在曲轴2旋转时，封入密闭容器内的润滑油通过搅油器8的压送作用从流路14的下端部向上方被压送。继而，润滑油从位于压缩部20内的给油孔2b排出，供给至压缩部20及其他滑动部件。由此在维持各滑动部件的气密的同时发挥润滑作用。

排气孔2a形成为贯通曲轴2并与流路14连通。在曲轴2的外周面2c形成有排气孔2a的排出口2e。该排出口2e形成为与转子1的下侧大径内周部5b的内周面4b相对。

在图5中示出了从压缩部20侧观察转子1时的下侧大径内周部5b与排气孔2a的关系。如上所述，下侧大径内周部5b的中心11相对于旋转轴线10在径向上偏置(参见图3)。并且，在曲轴2的外周面2c，在下侧大径内周部5b偏置的方向(箭头所示的方向)及与该方向相反的方向上设置有排气孔2a的排出口2e。

借助图6说明动作。转子1旋转时，借助曲轴2对压缩部20内的制冷剂进行压缩，将变为高压的制冷剂从压缩部上面的排出管(未图示)排出。另一方面，通过搅油器8，将积存在压缩部20下面的润滑油搅起，该润滑油经由流路14从给油孔2b排出。由此防止压缩部20因摩擦而咬粘等。

另一方面，经由流路14的制冷剂等从排气孔2a排出。这里，在经由流路14被压送的制冷剂等从排气孔2a的排出口2e排出时，因曲轴2的旋转所产生的离心力作用于该制冷剂等。排气孔2a的排出口2e形成于与转子1的下侧大径内周部5b的内周面4b相对的位置。因此，受到离心力作用的制冷剂等与下侧大径内周部5b的内周面4b撞击。

在本实施方式所涉及的转子1中，由于其轴端部1b、1c的内周部5a、5b形成为重量平衡为不平衡的状态，因此能够消除在压缩部20压缩制冷剂时作用的曲轴2的挠曲力。故而能够减少振动与噪音。

另外，本实施方式所涉及的转子1如上所述，排气孔2a的排出口2e设置在下侧大径内周部5b偏置的方向及与该方向相反的方向上。因此，如图7所示，从下侧大径内周部5b的内周面4b到一侧排出口2e的间隔W1比从下侧大径内周部5b的内周面4b到另一侧排出口2e的间隔W2大。

根据该结构，从间隔W2一侧的排出口2e排出的制冷剂等接触下侧大径内周部5b的内周面4b而向压缩部20侧落下，与此相对，从间隔W1一侧的排出口2e排出的制冷剂等不接触下侧大径内周部5b的内周面4b。因此，受到曲轴2的离心力作用的制冷剂等与下侧大径内周部5b的内周面4b接触，由此该喷出力作为使曲轴2偏心的力发挥作用。其结果，有望获得进一步抑制振动、噪音的效果。

此外，在转子1高速旋转的情况下，从间隔W1一侧的排出口2e排出的润滑油接触下侧大径内周部5b的内周面4b而向压缩部20侧落下。然而，在该润滑油不接触下侧大径内周部5b的内周面4b而飞散至比内周面4b靠外周侧的位置的情况下，在压缩部20的上部所形成的排出孔21有可能被该润滑油堵塞。由于被压缩的高压制冷剂要从排出孔21排出，因此在排出孔21被润滑油堵塞的情况下，高压制冷剂很难排出，而有可能导致压缩机功能降低。本实施方式所涉及的转子1形成为排气孔2a的排出口2e与转子1的下侧大径内周部5b的内周面4b相对。因此，能够防止从排气孔2a排出的润滑油飞散至比下侧大径内周部5b的内周面4b靠外周侧的位置。这样，即使压缩部20的排出孔21设置于图7所示的位置(比下侧大径内周部5b的内周面4b靠径向外侧)，排出孔21也不会被润滑油堵塞。

图9是表示一般压缩机的内部模型的图。图9所示的转子1A的上侧大径内周部5a-1及下侧大径内周部5b-1的内径未在径向上偏置。在此类结构的压缩机中，制冷剂压缩时的转矩增大，排出高压制冷剂时的转矩变小，因此产生转矩变动，其结果是产生振动与噪音。

图10是表示为了解决图9所示的转子的问题而构成的转子1A-1的图。为了抑制振动、噪音，如图10所示，通常在转子1A-1的轴向端部安装被称为平衡配重9的部件。平衡配重9为重心不平衡的形状，安装在可以消除制冷剂压缩时的曲轴挠曲的方向上。由此，制冷剂压缩时的曲轴挠曲被抵消，从而能够抑制振动、噪音。并且，优选平衡配重为比重大且不使从转子产生的磁通通过(导磁率低)的材料，一般使用黄铜。但是，黄铜昂贵，为了实现低成本化，最好不使用黄铜。

在上述专利文献1的现有技术中，在轴向端部的至少一侧形成有以轴孔为中心的不平衡的冲孔。该冲孔设置在可以消除制冷剂压缩时的曲轴挠曲的方向上。根据该结构，有望获得与使用平衡配重9的情况下相同的效果。但是，在现有技术的结构下，存在如下问题，即消除振动的效果小，无法在控制成本的同时获得与使用平衡配重的情况下同等的振动抑制效果。

在本实施方式所涉及的密闭式旋转压缩机中，上侧大径内周部5a及下侧大径内周部5b的内径形成为大于小径部内周部6的内径，且其中心11相对于旋转轴线10在径向上偏置。此外，排气孔2a形成为与曲轴2内的流路14连通。并且，排气孔2a的排出口2e设置在与转子1的下侧大径内周部5b的内周面4b相对的位置，且下侧大径内周部5b偏置的方向及与该方向相反的方向上。因此，受到曲轴2的离心力作用的制冷剂等与下侧大径内周部5b的内周面4b(特别是图7所示的间隔W2一侧的面)接触，由此该喷出力作为使曲轴2偏心的力发挥作用。其结果，即使不使用平衡配重9，也能获得与使用平衡配重9的情况下相等的振动抑制效果。

图8是表示本发明的实施方式1所涉及的曲轴的变形例的图。图8示出了本实施方式所涉及的曲轴的变形例。在图8所示的曲轴2A形成有一个排气孔2a的排出口2e。即，图8所示的排气孔2a虽然形成为连通流路14，但并不是贯通曲轴2A的形状。排出口2e设置在与转子1的下侧大径内周部5b的内周面4b相对的位置，且与下侧大径内周部5b偏置的方向相反的方向上。即，排出口2e设置于图7所示的间隔W2侧。在此类结构的情况下，因为受到曲轴2A的离心力作用的制冷剂等从一个排出口2e排出，因此与排出口2e为两个的情况相比，喷出力提高，能够进一步提高使曲轴2A偏心的力。

如上说明，本实施方式所涉及的密闭式旋转压缩机具备：压缩部20，其对制冷剂气体进行压缩；电动机，其驱动压缩部20；密闭容器，其将压缩部20及电动机收容于内部并封入有制冷剂；以及曲轴2，其从压缩部20向电动机延伸并设置于电动机内的转子1，在转子1的两轴端部1b、1c形成有一对大径内周部5a、5b，该一对大径内周部5a、5b的内径形成为大于转子1的轴向中央部1d的内径，且内径中心11相对于曲轴2的旋转轴线10在径向上偏置，在曲轴2形成有第一流路14与第二流路2a，上述第一流路14形成于曲轴2的内部，使制冷剂流通，上述第二流路2a使第一流路与形成于曲轴2的外周面2c的排出口2e连通，排出口2e形成于与一对大径内周部5a、5b中的、压缩部20侧一方的大径内周部5b的内周面4b相对的位置。根据该结构，从排出口2e排出的制冷剂的喷出力作为使曲轴2偏心的力发挥作用。其结果，即使不使用平衡配重9，也能够获得与使用平衡配重9的情况同等的振动抑制效果，能够在控制成本的同时抑制振动、噪音。

此外，在本实施方式所涉及的密闭式旋转压缩机中，第二流路2a形成为与第一流路14连通且在曲轴2的径向上贯通，排出口2e设置在一方的大径内周部5b偏置的方向及与该方向相反的方向上。根据上述结构，能够最大限度地有效地将从排出口2e排出的制冷剂的喷出力作为消除曲轴2的挠曲力的力来利用。

实施方式2

图11是本发明的实施方式2所涉及的密闭式旋转压缩机中所使用的曲轴的结构图。图12是用于说明本发明的实施方式2所涉及的密闭式旋转压缩机的动作的图。与实施方式1的不同之处是，使用曲轴2B以代替曲轴2、2A。虽然与实施方式1同样地，在曲轴2B形成有排气孔2a及给油孔2b，但排气孔2a的排出口2e形成在比转子1的上端面靠上侧的位置。如图12所示，给油孔2b不是贯通曲轴2B的形状，其排出口2e设置在与下侧大径内周部5b偏置的方向相反的方向上。

接下来说明动作。在经由流路14的制冷剂等从排气孔2a的排出口2e排出时，曲轴2B的旋转所产生的离心力作用于该制冷剂等。如上所述，排气孔2a的排出口2e位于比转子1的上端面靠上侧。因此，在相对远离压缩部20的位置产生因从排出口2e排出的制冷剂等的喷出所引起的偏心力。因此，有望获得比实施方式1大的振动抑制效果。

此外，在排气孔2a的排出口2e形成在与上侧大径内周部5a的内周面相对的位置的情况下，润滑油会积存于转子1的内径部。因此，在本实施方式中，排气孔2a的排出口2e形成在比转子1的上端面靠上侧的位置。另外，为了防止来自排气孔2a的润滑油积存在上侧大径内周部5a，可以将覆盖上侧大径内周部5a侧的开口部的端板设置于转子1。

此外，本发明的实施方式所涉及的密闭式旋转压缩机示出本发明的内容的一个示例，毫无疑问，其还可以进一步与其他公知技术组合，也可以在不超出本发明的要旨的范围内，省略一部分等进行变更构成。

如上所述，本发明能够应用于密闭式旋转压缩机，特别是作为控制成本的同时抑制振动的发明是有用的。

Claims (5)

1.一种密闭式旋转压缩机，具备：

压缩部，其对制冷剂气体进行压缩；

电动机，其驱动所述压缩部；

密闭容器，其将所述压缩部与所述电动机收容于内部并封入有制冷剂；以及曲轴，其从所述压缩部向所述电动机延伸并设置于所述电动机内的转子，

所述密闭式旋转压缩机的特征在于：

在所述转子的两轴端部形成有一对大径内周部，该一对大径内周部的内径形成为大于所述转子的轴向中央部的内径，且其内径中心相对于所述曲轴的旋转轴线在径向上偏置，

在所述曲轴形成有第一流路与第二流路，所述第一流路形成于所述曲轴的内部，使所述制冷剂流通，所述第二流路使所述第一流路与形成于所述曲轴的外周面的排出口连通，

所述排出口形成于与所述一对大径内周部中的、所述压缩部侧一方的大径内周部的内周面相对的位置。

2.根据权利要求1所述的密闭式旋转压缩机，其特征在于：

所述第二流路形成为与所述第一流路连通且在所述曲轴的径向上贯通，

所述排出口设置在所述一方的大径内周部所偏置的方向及与该方向相反的方向上。

3.根据权利要求1所述的密闭式旋转压缩机，其特征在于：

所述排出口设置在与所述一方的大径内周部所偏置的方向相反的方向上。

4.一种密闭式旋转压缩机，具备：

压缩部，其对制冷剂气体进行压缩；

电动机，其驱动所述压缩部；

密闭容器，其将所述压缩部与所述电动机收容于内部并封入有制冷剂；以及

曲轴，其从所述压缩部向所述电动机延伸并设置于所述电动机内的转子，

所述密闭式旋转压缩机的特征在于：

在所述转子的两轴端部形成有一对大径内周部，该一对大径内周部的内径形成为大于所述转子的轴向中央部的内径，且其内径中心相对于所述曲轴的旋转轴线在径向上偏置，

在所述曲轴形成有第一流路与第二流路，所述第一流路形成于所述曲轴的内部，使所述制冷剂流通，所述第二流路使所述第一流路与形成于所述曲轴的外周面的排出口连通，

所述排出口形成在比所述转子的上端面靠上侧的位置。

5.根据权利要求4所述的密闭式旋转压缩机，其特征在于：

所述排出口设置在与所述一方的大径内周部所偏置的方向相反的方向上。