CN105247214A

CN105247214A - 压缩机

Info

Publication number: CN105247214A
Application number: CN201480030026.9A
Authority: CN
Inventors: 药师寺俊辅
Original assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Current assignee: Mitsubishi Heavy Industries Air Conditioning and Refrigeration Systems Corp
Priority date: 2013-08-02
Filing date: 2014-06-16
Publication date: 2016-01-13
Anticipated expiration: 2034-06-16
Also published as: EP3015710A1; CN105247214B; EP3015710A4; WO2015015695A1; JP6147605B2; JP2015031206A; EP3015710B1

Abstract

本发明提供一种可以降低噪音的压缩机。本发明的压缩机具备：回旋涡旋盘(30)，其可自由旋转地连接到主轴(17)的偏心轴部；固定涡旋盘(20)，其和回旋涡旋盘相向，从而形成压缩制冷剂的压缩室(PR)，并且在端板(21)上具有供被压缩的制冷剂通过、和压缩室(PR)相连的上游排出口部(24)；以及排出腔(25)，其和上游排出口部(24)的下游侧相连，容积大于上游排出口部(24)。上游排出口部(24)具备上游侧开口端(24B)和下游侧开口端(24A)，上游侧开口端(24B)相对于固定涡旋盘(20)的中心轴(C)偏心，在下游侧开口端(24A)所占区域内，存在排出腔(25)的中心轴(C2)。

Description

压缩机

技术领域

本发明涉及一种压缩机，尤其是涡旋式压缩机。

背景技术

空气调节装置及制冷装置等制冷循环系统所使用的涡旋式压缩机具备固定涡旋盘和回旋涡旋盘。固定涡旋盘、回旋涡旋盘是分别在圆板状端板的一面侧一体地形成涡旋状涡圈者。使这种固定涡旋盘和回旋涡旋盘以涡圈咬合的状态相向，利用电动机等使回旋涡旋盘相对于固定涡旋盘进行公转回旋运动。然后，使形成于两个涡圈间的压缩室从外周侧向内周侧移动，并减小其容积，从而对压缩室内的制冷剂气体进行压缩。

经压缩室压缩后的制冷剂气体通过形成于固定涡旋盘的端板上的排出口，流入排出盖和外壳之间的高压室内，再从设置于外壳上的排出管向制冷剂回路排出。根据性能或者制冷剂压缩比的关系，多数情况下相对于固定涡旋盘的中心轴，偏心设置该排出口。

形成于固定涡旋盘上的排出口会对涡旋式压缩机的性能或者噪音产生影响，因此提议有多种方案。

例如在专利文献1中，为了抑制因涡旋盘的回旋运动而被压缩的流体排出所产生的振动、噪音，提议在排出口中镶嵌中空圆筒形套管。通过设置套管，可以降低筒内压力脉动的激振力，抑制噪音。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利实开平4-82391号公报

发明内容

发明所要解决的课题

涡旋式压缩机所产生的振动、噪音频率范围广，会在多个不同的频带中基于共振产生噪音。因此，如专利文献1所述，很难利用一个噪音降低机构来降低所有频带的噪音。

本发明是基于上述技术课题开发而成，目的在于提供一种涡旋式压缩机，可以降低涡旋式压缩机中所产生的多个频带的噪音。

技术方案

为了实现上述目的，本发明的压缩机特征在于，具备：回旋涡旋盘，其可自由旋转地连接到主轴的偏心轴部；固定涡旋盘，其和回旋涡旋盘相向，从而形成压缩制冷剂的压缩室，并且在端板上具有供被压缩的制冷剂通过、和压缩室相连的第1制冷剂通道；以及第2制冷剂通道，其和第1制冷剂通道下游侧相连，容积大于第1制冷剂通道。并且，第1制冷剂通道具备上游侧开口端和下游侧开口端，上游侧开口端相对于固定涡旋盘的中心轴偏心，在下游侧开口端所占区域内，存在第2制冷剂通道的中心轴。

根据上述构成，制冷剂从第1制冷剂通道的下游侧开口端朝向形成于第2制冷剂通道的中心轴上的多个共振模式的波节排出。因此，可以减少激发的共振模式数量，降低在第2制冷剂通道内所产生的噪音。

此外，本发明的压缩机优选第1制冷剂通道的下游侧开口端的中心和第2制冷剂通道的中心轴一致。

通过使第1制冷剂通道的下游侧开口端的中心和第2制冷剂通道的中心轴一致，可以从第1制冷剂通道朝向第2制冷剂通道的中心轴排出制冷剂，从而可以降低第2制冷剂通道内的噪音。

再者，本发明的压缩机优选相对于第2制冷剂通道的中心轴倾斜地形成第1制冷剂通道。

相对于第2制冷剂通道的中心轴倾斜地形成第1制冷剂通道，从而可以从第1制冷剂通道朝向第2制冷剂通道的中心轴排出制冷剂。

进而，本发明除相对于第2制冷剂通道的中心轴倾斜地形成第1制冷剂通道以外，也可以将第1制冷剂通道形成为：其中心轴与沿垂直方向延伸的固定涡旋盘的中心轴一致。

通过使第1制冷剂通道的中心轴与固定涡旋盘的中心轴一致地形成第1制冷剂通道，无需对第1制冷剂通道进行加工使其倾斜，因此加工容易。

另外，本发明还可以提供在固定涡旋盘的端板上形成有第1制冷剂通道和第2制冷剂通道的压缩机。

有益效果

根据本发明，在压缩机的排出口中，以从上游排出口部朝向排出腔的中心轴排出制冷剂的方式形成上游排出口部，从而可以降低排出腔内所产生的噪音。

附图说明

图1是表示本发明实施方式的涡旋式压缩机的纵剖面图。

图2是图1的固定涡旋盘的排出口附近的部分放大图。

图3(a)及(b)是用于说明本发明实施方式的降噪效果的图。

图4是用于说明本发明第2实施方式的图。

图5是用于说明本发明第2实施方式的其他示例的图。

具体实施方式

[第1实施方式]

以下，参照附图，对本发明的实施方式进行说明。

如图1所示，本实施方式的涡旋式压缩机1在外壳10内具备电动马达12和由电动马达12驱动的涡旋式压缩机构2。该涡旋式压缩机1压缩制冷剂，并供应给例如空气调节器或制冷机等的制冷剂回路。以下，说明涡旋式压缩机1的构成。

外壳10具备上端开放的有底圆筒形外壳主体101，和覆盖外壳主体101的上端开口的壳顶102。

在外壳主体101的侧面设置有吸入管13，用于将制冷剂从未图示的储液器导入外壳主体101内。

壳顶102上设置有排出管14，用于排出经涡旋式压缩机构2压缩的制冷剂。外壳10的内部被排出盖27分隔成低压室10A和高压室10B。

电动马达12具备定子15和转子16。

定子15上设置有绕组，其由安装于外壳主体101侧面的未图示的电源单元供电，从而产生磁场。转子16具备永磁体和磁轭作为主要元件，进而以主轴17为中心一体地结合。

夹住电动马达12，在主轴17的两端侧设置有可旋转地支撑主轴17的上部轴承18以及下部轴承19。

设置于主轴17上端的偏心销17A突出、收纳于收纳空间190内，该收纳空间190形成于上部轴承18上。

涡旋式压缩机构2具备固定涡旋盘20和回旋涡旋盘30，所述回旋涡旋盘30相对于固定涡旋盘20进行公转回旋运动。

固定涡旋盘20具备固定端板21、从固定端板21的一面直立设置的涡旋状涡圈22。固定涡旋盘20在固定端板21上还具备排出口23。另外，固定涡旋盘20以其中心轴C和主轴17的中心轴一致的方式设置。

如图2所示，排出口23由开口形状均为圆形的上游排出口部24和排出腔25构成，所述排出腔25和上游排出口部24连通，容积大于上游排出口部24。另外，本实施方式中，上游排出口部24相当于本发明的第1制冷剂通道，排出腔25相当于本发明的第2制冷剂通道。

上游排出口部24配置于制冷剂流动方向A的上游侧，排出腔25配置于下游侧。相对于固定涡旋盘20的中心轴C，偏心形成上游排出口部24的上游侧开口端24B的中心。上游排出口部24的下游侧开口端24A的中心P1和排出腔25的中心轴C2(和中心轴C一致)一致。因此，上游排出口部24相对于中心轴C2(制冷剂的流动方向A)倾斜地形成。如上所述，倾斜地形成上游排出口部24是本实施方式的特征，通过上游排出口部24后的制冷剂朝向排出腔25的中心轴C2排出。详细内容如后所述，通过该制冷剂的流动，涡旋式压缩机1可以避免若干共振模式的激发。

上游排出口部24的上游侧和形成于固定涡旋盘20和回旋涡旋盘30之间的压缩室PR连通。此外，排出腔25的下游侧和覆盖固定涡旋盘20上方的排出盖27的下游排出口部26连通。

另外，排出腔25、下游排出口部26以及高压室10B以各自的中心轴C2、C3以及C4和沿垂直方向的固定涡旋盘20的中心轴C一致的方式设置。因此，下游排出口部26的下游侧开口端26A的中心P2和高压室10B的中心轴C4一致，上游侧开口端26B的中心和中心轴C2一致。

回旋涡旋盘30也具备圆板状回旋端板31、从回旋端板31的一面直立设置的涡旋状涡圈32。

在回旋涡旋盘30的回旋端板31的背面设置有凸台34，并且，通过轴承在该凸台34上组装有驱动衬套36。驱动衬套36的内侧嵌有偏心销17A。借此，回旋涡旋盘30相对于主轴17的轴心偏心结合，如果主轴17旋转，则回旋涡旋盘30以与主轴17的轴心间的偏心距离为回旋半径，进行旋转(公转)。

另外，为确保回旋涡旋盘30在公转的同时不自转，在回旋涡旋盘30和主轴17之间设置有限制自转的、未图示的十字滑环。

相互偏心规定量、偏移180度相位而咬合的涡圈22、32根据回旋涡旋盘30的旋转角，在多个部位相互接触。于是，相对于涡圈22、32的涡旋中心部(最内周部)，点对称地形成压缩室PR，并且，随着回旋涡旋盘30的回旋，压缩室的容积减小并逐渐向内周侧移动。然后，在涡旋的中心部制冷剂被最大程度地压缩。图1的压缩室PR表示的就是该部分。

接着，对具备以上构成的涡旋式压缩机1的动作进行说明。

为了启动涡旋式压缩机1，对电动马达12进行励磁，并将制冷剂通过吸入管13导入外壳10内。

如果电动马达12被励磁，则主轴17旋转，随之，回旋涡旋盘30相对于固定涡旋盘20进行公转回旋运动。于是，在回旋涡旋盘30和固定涡旋盘20之间的压缩室PR中制冷剂被压缩，并且从吸入管13导入外壳10内的低压室10A中的制冷剂会被吸入回旋涡旋盘30和固定涡旋盘20之间。然后，在压缩室PR内被压缩的制冷剂依次通过固定端板21的排出口23、排出盖27的下游排出口部26，排出到高压室10B中，再从排出管14向外部排出。如此连续地进行制冷剂的吸入、压缩以及排出。

接着，参照图3(a)、(b)，对涡旋式压缩机1的特征即避免激发共振模式进行说明。

在涡旋式压缩机1工作期间，制冷剂通过排出腔25时，会激发共振模式从而产生噪音。本实施方式的目的在于减少被激发的共振模式数量，从而降低噪音。

在排出腔25内，从初次模式到高次模式，会产生多个共振模式(在图3(a)中所示为6个共振模式((i)～(vi)))。在从上游排出口部24流入的制冷剂的作用下，如果这些共振模式被激发，则会在排出腔25内产生噪音。但是，如果制冷剂通过共振模式的波节，则共振模式不会被激发。

在图3(a)中，用虚线DL表示形成于各个排出腔25中的多个共振模式的波节位置。另外，图3(a)的上半部分为俯视排出腔25的情况，下半部分表示纵端面。此外，各个排出腔25上所带的2个圆28、29分别表示排出制冷剂的位置(以下，称为激振输入位置)，实线圆28表示激振输入位置和排出腔25的中心轴C2一致的情况，虚线圆29表示激振输入位置自中心轴C2及波节偏移的情况。

在图3(a)(i)所示的初次模式的情况下，在排出腔25的内壁上形成波节。另一方面，在图3(a)(ii)所示的二次模式的情况下，在通过排出腔25的中心轴C2的直径上形成波节。

此外，在其他共振模式中所形成的波节如图3(a)(iii)～(vi)所示，形成于排出腔25的各个位置上，但除初次模式的(i)及高次模式的(iv)以外，其他各个共振模式的波节都通过排出腔25的中心轴C2。于是，在排出腔25的中心轴C2上包含多个不同的共振模式的波节的共同点。

此外，为使从上游排出口部24排出的制冷剂作为球面波通过排出腔25，使下游侧开口端24A的中心P1和中心轴C2一致，借此，制冷剂通过中心轴C2，排出到下游排出口部26。

因此，在图3(a)的示例中，如果将制冷剂从实线圆28所示位置排出到排出腔25中，则图3(a)的(ii)、(iii)、(v)、(vi)共振模式不会被激发，仅(i)、(iv)共振模式被激发。另一方面，如果将制冷剂从虚线圆29所示位置排出到排出腔25中，则图3(a)的(i)～(vi)共振模式全部被激发。该共振模式的激发情况对应实线、虚线，如图3(b)所示，激振输入位置和排出腔25的中心轴C2一致，因此被激发的共振模式数量减少，可以降低噪音。

实现该噪音降低效果的就是涡旋式压缩机1。

即，在本实施方式中使上游排出口部24的下游侧开口端24A的中心P1和排出腔25的中心轴C2一致，从而减少被激发的共振模式数量。

但是，由于上游排出口部24的上游侧开口端24B偏离中心轴C2，通过倾斜地形成上游排出口部24，可以使中心P1和中心轴C2一致。

根据本实施方式，由于上游排出口部24的中心P1和中心轴C2一致，因此从上游排出口部24排出的制冷剂会通过形成于中心轴C2上的多个共振模式的波节。该多个共振模式未被激发，因此排出腔25内的噪音被降低。

以上所述的涡旋式压缩机1应用的是最优选示例，即上游排出口部24的中心P1和中心轴C2一致，但只要制冷剂通过共振模式的波节即可。因此，即便中心P1从中心轴C2偏移，但只要中心轴C2存在于开口端24B所占区域内，即可获得本发明的效果。

[第2实施方式]

如图4所示，本实施方式也可以使排出腔25的位置偏移，代替使上游排出口部24倾斜，从而使排出腔25的中心轴C2和上游排出口部24的中心轴C1(中心P1)一致。借此，降低排出腔25内所产生的噪音。另外，上游排出口部24的中心轴C沿垂直方向形成。此外，这里所说的使位置偏移是针对第1实施方式的排出腔25的位置而言。

排出腔25相对于固定涡旋盘20的中心轴C偏心，结合该偏心，使排出盖27及壳顶102的位置偏移，从而使各自的中心轴C3及C4和中心轴C1一致。

根据本实施方式，和第1实施方式一样，可以减少排出腔25内激发的共振模式数量，从而可以降低排出腔25内的噪音。

此外，无需像第1实施方式那样使上游排出口部24倾斜、加工，因此，第2实施方式的加工较容易。

进而，结合排出腔25的位置的偏移，使排出盖27及壳顶102的位置偏移，维持下游排出口部26的中心轴C3和高压室10B的中心轴C4一致。因此，可以抑制高压室10B内激发的共振模式数量增加，从而可以防止高压室10B内的噪音增大。

如图5所示，本发明也可以使下游排出口部26倾斜，代替使排出盖27及壳顶102的位置偏移，从而可以使下游排出口部26的下游侧开口端26A的中心P2和高压室10B的中心轴C4一致。这种情况下，需要对下游排出口部26倾斜、加工，但排出盖27的壁厚比固定端板21薄，因此，和使上游排出口部24倾斜的情况相比，加工更容易。

另外，如上所述，即便中心P2从中心轴C4偏移，但只要中心轴C4存在于开口端26A所占区域内，即可获得本发明的效果。

以上针对本实施方式进行了说明，除上述构成以外，只要不超出本发明的主旨，还可以从上述实施方式中所例举的构成中进行取舍选择，也可以适当变更为其他构成。

例如，也可以将本发明应用于省略了排出盖27的涡旋式压缩机。这种情况下，固定端板仅具备直径相等的排出口(不具备相当于排出腔25的部分)，该排出口直接和高压室(10B)相连。并且，该排出口相当于本发明的第1制冷剂通道，高压室相当于本发明的第2制冷剂通道。

此外，使上游排出口部24或下游排出口部26倾斜时，除直线状地形成外，也可以弯曲形成，还可以呈曲柄状或阶梯状地阶梯式倾斜。

另外，排出腔25的横剖面形状并不限定于圆形，也可以是其他剖面形状。

附图说明

1涡旋式压缩机

2涡旋式压缩机构

10外壳

10A低压室

10B高压室

12电动马达

13吸入管

14排出管

15定子

16转子

17主轴

17A偏心销

18上部轴承

19下部轴承

20固定涡旋盘

21固定端板

22、32涡圈

23排出口

24上游排出口部(第1制冷剂通道)

24A、24B开口端

25排出腔(第2制冷剂通道)

26下游排出口部

26A、26B开口端

27排出盖

30回旋涡旋盘

31回旋端板

34凸台

36驱动衬套

101外壳主体

102壳顶

190收纳空间

A方向

C、C1、C2、C3、C4中心轴

P1、P2中心

PR压缩室

Claims

1.一种压缩机，其特征在于，

具备：回旋涡旋盘，其可自由旋转地连接到主轴的偏心轴部；

固定涡旋盘，其和所述回旋涡旋盘相向，从而形成压缩制冷剂的压缩室，并且在端板上具有供被压缩的所述制冷剂通过、和所述压缩室相连的第1制冷剂通道；以及

第2制冷剂通道，其和所述第1制冷剂通道下游侧相连，容积大于所述第1制冷剂通道；

所述第1制冷剂通道具备上游侧开口端和下游侧开口端；

所述上游侧开口端相对于所述固定涡旋盘的中心轴偏心；

在所述下游侧开口端所占区域内，存在所述第2制冷剂通道的中心轴。

2.根据权利要求1所述的压缩机，其特征在于，

所述第1制冷剂通道的所述下游侧开口端的中心和

所述第2制冷剂通道的中心轴一致。

3.根据权利要求1或2所述的压缩机，其特征在于，

相对于所述第2制冷剂通道的中心轴倾斜地形成所述第1制冷剂通道。

4.根据权利要求1或2所述的压缩机，其特征在于，

所述第1制冷剂通道形成为：其中心轴与沿垂直方向延伸的所述固定涡旋盘的中心轴一致。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的压缩机，其特征在于，

所述第1制冷剂通道和所述第2制冷剂通道形成于所述固定涡旋盘的所述端板上。