CN105960533A - 涡旋压缩机 - Google Patents

Abstract

本发明的目的在于在通过焊接固定框架的涡旋压缩机中提高可靠性。涡旋压缩机具有：将工作流体密闭在内部的密闭容器；固定在该密闭容器内的框架；设有以螺旋状形成于固定在上述密闭容器内的固定侧台板上的固定侧螺旋体的固定涡盘；以及在回旋侧台板上设有与上述固定侧螺旋体啮合的回旋侧螺旋体且进行回旋移动的回旋涡盘，该涡旋压缩机中，上述框架具有：通过焊接与上述密闭容器进行固定的第一焊接点；对与设有上述回旋侧螺旋体的面相反的一侧的上述回旋侧台板的底面进行支承的回旋涡盘承接面；以及设于该回旋涡盘承接面与上述第一焊接点之间且面向上述密闭容器的内周的上述框架的外周部的框架外周槽部。

Description

涡旋压缩机

技术领域

本发明涉及涡旋压缩机。

背景技术

本发明的背景技术有日本特开平8-177757号公报(专利文献1)。该公报中，记载如下：“一种密闭式涡旋压缩机，在密闭容器收纳有由压缩机构部和驱动部构成的涡旋压缩机构部，其中，上述压缩机构部由固定涡盘、回旋涡盘、框架、防自转机构等部件构成，上述驱动部由与上述回旋涡盘连结的曲柄轴和驱动该曲柄轴的电动机等部件构成，并在框架外周，相对于上述涡旋压缩机构部重心位置，在轴向的压缩机构部侧的两处、或者驱动部侧的一处设置多个腿状或环状的主体部，将涡旋压缩机构部以框架主体部外周面沿密闭容器内表面的方式插入，上述密闭式涡旋压缩机的特征在于，上述框架主体部外周面通过压入或焊接等将相对于涡旋压缩机构部重心位置而设于轴向的两侧的腿状或环状的主体部外周面完全紧固于密闭容器内表面，并且位于框架与固定涡盘之间的紧固面的上述压缩机构部的框架外周面在与密闭容器内表面之间设有缝隙，或者设为过渡配合。”。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平8-177757号公报

发明内容

发明所要解决的课题

涡旋压缩机在由回旋涡盘、固定涡盘的台板以及螺旋体夹持而形成的压缩室内对工作流体进行压缩。若回旋涡盘与固定涡盘之间不存在轴向缝隙而回旋涡盘过度地被推压于固定涡盘，则回旋涡盘的滑动阻力增大，朝压缩机的输入增大，从而不仅成为性能降低的原因，也有妨碍回旋涡盘的回旋运动、成为动作不良的原因的担忧。因此，通过设置在回旋涡盘和固定涡盘的组装时确保轴向的缝隙、并在运转时将回旋涡盘推压于固定涡盘侧的机构，来填埋轴向的缝隙而防止了压缩室内的工作流体的泄漏。

另一方面，若组装时的回旋涡盘与固定涡盘的轴向缝隙变得过大，则回旋涡盘的朝固定涡盘的推压力不足，从而有压缩室内的工作流体的泄漏变大而压缩机的性能降低的担忧。因此，与涡盘的轴向缝隙相关的尺寸在回旋涡盘不过度地被推压于固定涡盘的范围内，以缩小轴向缝隙的方式严格地进行管理。

由于框架是通过回旋涡盘承接面对回旋涡盘进行保持、并通过固定涡盘紧固面对固定涡盘进行保持的部件，所以框架的从固定涡盘紧固面至回旋涡盘承接面的深度是与涡盘的轴向缝隙相关的重要的尺寸。

但是，在通过压入、焊接将框架固定于密闭容器的情况下，框架因负荷、热而产生变形。该变形使框架的从固定涡盘紧固面至回旋涡盘承接面的深度变化，从而涡盘的轴向缝隙变得不适当，而有导致上述的性能降低、动作不良的担忧。

专利文献1中，在框架的外周部设置环状的凸部，利用该凸部并通过压入、焊接进行朝密闭容器的固定，并且在具有固定涡盘紧固面的压缩机构部侧的框架外周面与密闭容器内壁之间设置缝隙，从而抑制了朝密闭容器的压入而引起的框架的固定涡盘紧固面的变形。

但是，专利文献1中，虽然能够抑制因压入而引起的框架外周面的变形，但在通过焊接而固定了框架的情况下，框架内表面、尤其固定涡盘紧固面或回旋涡盘承接面变形，从而有导致压缩机的性能降低、动作不良的担忧。

因此，本发明的目的在于，在框架以焊接的方式固定的涡旋压缩机中提高可靠性。

用于解决课题的方案

为了解决上述课题，本发明的涡旋压缩机具备：密闭容器，其将工作流体密闭在内部；框架，其固定在该密闭容器内；固定涡盘，其设有固定侧螺旋体，该固定侧螺旋体以螺旋状形成于固定在上述密闭容器内的固定侧台板上；以及回旋涡盘，其在回旋侧台板上设有与上述固定侧螺旋体啮合的回旋侧螺旋体并进行回旋移动,上述涡旋压缩机的特征在于，上述框架具有：第一焊接点，其通过焊接而与上述密闭容器进行固定；回旋涡盘承接面，其对与设有上述回旋侧螺旋体的面相反的一侧的上述回旋侧台板的底面进行支承；以及框架外周槽部，其设于该回旋涡盘承接面与上述第一焊接点之间且面向上述密闭容器的内周的上述框架的外周部。

发明的效果如下。

根据本发明，在框架以焊接的方式固定的涡旋压缩机中能够提高可靠性。

附图说明

图1表示本发明的实施例1中的涡旋压缩机的纵剖视图。

图2表示本发明的实施例1中的框架焊接部附近的纵剖视图。

图3表示将本发明的实施例1中的框架外周槽的截面形状设为四边形的情况下的框架焊接部附近的纵剖视图。

图4表示本发明的实施例2的框架焊接部附近的纵剖视图。

图5表示本发明的实施例3的框架焊接部附近的纵剖视图。

图6表示本发明的实施例4的框架焊接部附近的纵剖代表图。

图7表示本发明的实施例5的框架焊接部附近的纵剖代表图。

具体实施方式

实施例1

图1表示用于实施本发明的第一方式的涡旋压缩机。涡旋压缩机1构成为在密闭容器2收纳压缩机构部3、驱动部4以及旋转轴部5。

压缩机构部3以回旋涡盘6、固定涡盘7、框架8、防自转机构9为基本要素而构成。回旋涡盘6以回旋侧台板6a、回旋侧螺旋体6b、回旋涡盘轴承部6c、以及设于回旋涡盘轴承部6c的滑动轴承6d为基本要素而构成。回旋侧螺旋体6b垂直地竖竖立设置置于回旋侧台板6a的一侧。回旋涡盘轴承部6c垂直地突出而形成于回旋侧台板6a的螺旋体侧的相反侧。

固定涡盘7以固定侧台板7a、垂直地竖立设置于该固定侧台板7a的固定侧螺旋体7b、吸入口7c、以及排出口7d为基本要素而构成，并以使固定侧螺旋体7b与回旋侧螺旋体6b对置而形成压缩室10的方式通过螺栓固定于框架8。

防自转机构9收纳在框架8内，以使回旋涡盘6不自转地相对于固定涡盘7进行回旋运动的方式与回旋侧台板6a的螺旋体侧的相反侧卡合。

框架8以通过螺栓紧固固定涡盘7的固定涡盘紧固面8a、保持回旋侧台板6a的回旋涡盘承接面8b、以及对将曲柄轴11保持为能够旋转的主轴承12进行收纳的框架轴承部8c为基本要素而构成。并且，框架8以使固定于曲柄轴11的转子15和构成电动机16的定子14保持一定的距离地旋转的方式，通过压入、焊接而固定于密闭容器2的内壁。以下的说明中，表示框架8通过塞焊而固定于密闭容器2的情况，将在下文中进行详细说明。

在压缩机构部3，设置由框架8、回旋侧台板6a的螺旋体侧的相反侧以及固定涡盘7划分出的背压室13。在背压室13，设置与排出压力空间的连通路径(未图示)、与节流机构(未图示)以及压缩中途的压缩室10的连通路径(未图示)，而将背压室内保持为吸入压力与排出压力的中间的压力(以下称作中间压)。

回旋涡盘6从背压室13以中间压力被推压于固定涡盘7，从而保持压缩室10的回旋涡盘6与固定涡盘7的轴向上的密封性。

驱动部4以由定子14和转子15构成的电动机16为基本要素而构成。此处，电动机16通过来自经由电气端子17的电源(未图示)的电气输入而被驱动，将旋转作用赋予曲柄轴11。

旋转轴部5以曲柄轴11、主轴承12、副框架18、副轴承19以及副轴承壳体20为基本要素而构成。曲柄轴11以主轴部11a、副轴部11b以及偏心销部11c为基本要素而构成，并且在主轴部11b处由主轴承12保持为能够旋转，在副轴部11b处由副轴承19保持为能够旋转。曲柄轴11在主轴部11a与副轴部11b之间与定子14连接。偏心销部11c经由滑动轴承6d而与回旋涡盘6卡合。主轴承12设于框架轴承部8c。副框架18在曲柄轴11的轴向上相对于电动机16设于压缩机构部侧的相反侧，并对副轴承壳体20进行保持。副框架18通过塞焊而固定于密闭容器2。副轴承壳体20设于副框架18，并对副轴承19进行保持。

通过经由定子14而由电动机16驱动的曲柄轴11的旋转作用，回旋涡盘6进行回旋运动，使利用回旋侧螺旋体6b与固定侧螺旋体7b的啮合而机械式地构成的压缩室10的容积减少从而进行压缩动作。

经由设于密闭容器2且与固定涡盘吸入口7c连接的吸入管21而从密闭容器2外朝压缩室10吸入工作流体，该工作流体经过压缩行程而从排出端口7d向密闭容器2内排出，另外从设于密闭容器2的排出管22向密闭容器2外排出。

图2表示本实施例的框架8与密闭容器2的焊接点附近的详细图。密闭容器2具有塞焊孔2a，通过对塞焊孔2a进行塞焊来对框架8进行固定。塞焊孔2a在曲柄轴11的轴向上的相同的位置沿着呈大致圆筒形状的密闭容器2主体部的周向设于多个位置。

在框架8，设置成为与密闭容器2进行塞焊的部位的塞焊点8d。该塞焊点8d设于曲柄轴11的轴向上的比回旋涡盘承接面8b靠涡盘侧的相反侧。也就是说，在以配置有固定涡盘7的位置为上方的情况下，塞焊点8d在远离回旋涡盘承接面8b的下方，设置在面向密闭容器2的内周面的框架8的外周面的下部。

在具有塞焊点8d的框架8的外周面，在曲柄轴11的轴向上的回旋涡盘承接面8b与塞焊点8d之间的位置且面向密闭容器2内周面的框架8的外周面的周向上设置有框架外周槽部8e。

通过设置该框架外周槽部8e，而塞焊所引起的框架8的变形变成在框架外周槽部8e产生，从而变形的影响因框架外周槽部8e而不会向上方传播。因此，能够利用框架外周槽部8e使塞焊所引起的框架8的变形局部化地在下方的塞焊部8d侧产生，从而能够抑制框架8的固定涡盘紧固面8a以及回旋涡盘承接面8b的变形。

对于框架外周槽部8e的从塞焊点8d向回旋涡盘承接面8b方向(铅垂上方)切开的截面形状(压缩机径向的截面形状)而言，为了更加促进框架8的塞焊所引起的变形的局部化，优选如图3所示地设为框架外周槽部8e的截面积变大的大致四边形。并且，为了促进框架8的塞焊所引起的变形的局部化，并且为了以与框架8的外周部相同的工序加工框架外周槽部8e而改善加工的作业性，优选框架外周槽部8e以绕框架8外周部一周的方式作为环状的槽而形成。

综上所述，能够不将回旋涡盘6过度地推压于固定涡盘7，就能够缩小回旋涡盘6与固定涡盘7的轴向缝隙，从而能够减少压缩机的压缩过程中的泄漏所引起的性能降低、回旋涡盘的滑动摩擦过大所引起的输入增大及压缩机动作不良的可能性，进而能够改善压缩机的性能以及可靠性。

并且，在将R32等密度较小的制冷剂作为工作流体而使用的情况下，与使用R410A等的以往的压缩机相比存在压缩过程中的泄漏较大的担忧，从而尤其在使用R32等密度较小的制冷剂的情况下能够较大地改善性能。

此外，本实施例以及以下的实施例中，表示了对密闭容器2和框架8进行固定的焊接方法采用了塞焊的情况，但利用其它的焊接方法进行固定的情况下也相同，能够起到通过设置框架外周槽部8e而产生的上述的效果。

实施例2

图4表示本实施例的框架8与密闭容器2的焊接点附近的详细图。其它的部位与实施例1相同，从而省略。密闭容器2具有第一塞焊孔2a、以及在曲柄轴11的轴向上位于比第一塞焊2a靠涡盘侧的第二塞焊孔2b，通过对第一塞焊孔2a以及第二塞焊孔2b进行塞焊来对框架8进行固定。

第一塞焊孔2a在曲柄轴11的轴向上的相同的位置沿着密闭容器2的周向设于多个部位。第二塞焊孔2b也相同，在曲柄轴11的轴向上的相同的位置沿着密闭容器2的周向设于多个部位。

利用第一塞焊孔2a而与密闭容器2进行塞焊的框架8的第一塞焊点8d、以及利用第二塞焊孔2b而与密闭容器2进行塞焊的框架8的塞焊点8d2设于曲柄轴11的轴向上的比回旋涡盘承接面8b靠涡盘侧的相反侧的下方。在具有第一塞焊点8d以及第二塞焊点8d2的框架8的外周面，且在曲柄轴11的轴向上的第一塞焊点8d与第二塞焊点8d2之间的位置，沿周向设置框架外周槽部8e。第二塞焊点8d2位于框架外周槽部8e与回旋涡盘承接面8b之间。

通过设置第二焊接点8d2，能够减少因压缩室10对工作流体的压缩等而在框架的焊接点产生的剪切应力，从而能够改善压缩机的可靠性。并且，本实施例中，相对于第一实施例能够将框架8更加稳固地固定于密闭容器2，从而对于压缩机的高速旋转化、密闭容器2内的高压比化的实现而言成为有效的方案。

并且，通过设置框架外周槽部8e，能够利用槽部8e使对第一焊接点8d进行塞焊而引起的框架8的变形局部化地在第一焊接点8d侧产生，从而能够抑制因增加焊接点而引起的框架8的固定涡盘紧固面8a以及回旋涡盘承接面8b的变形的增大。

此外，第二焊接点8d2优选设于比回旋涡盘承接面8b接近框架外周槽部8e的位置。通过设为这样的配置，在以第二塞焊点8d2进行塞焊的情况下产生的框架8的变形容易局部化地在框架外周槽部8e侧产生。

综上所述，能够不将回旋涡盘6过度地推压于固定涡盘7，就能够缩小回旋涡盘6与固定涡盘7的轴向缝隙，从而能够减少压缩机的压缩过程中的泄漏所引起的性能降低、回旋涡盘的滑动摩擦过大所引起的输入增大及压缩机动作不良的可能性，进而能够改善压缩机的性能以及可靠性。

实施例3

图5表示本实施例的框架8与密闭容器2的焊接点附近的详细图。其它的部位与实施例1相同，从而省略，也省略与实施例2共用的框架8和密闭容器2的说明。以下的实施例中也相同。

本实施例中，与实施例2相同，在比第一塞焊孔2a靠涡盘侧设置第二塞焊孔2b。而且，该第二塞焊孔2b的孔径设为比第一塞焊孔2a的孔径小。

对此进行说明，塞焊是通过利用焊接对设于密闭容器2的塞焊孔2a以及2b进行封堵由此来对密闭容器2和框架8进行焊接的，从而在焊接时施加于框架8的热与塞焊孔的孔径成比例地增大。并且，对于在塞焊时对回旋涡盘承接面8b产生的变形的影响而言，设于比第一塞焊孔接近回旋涡盘承接面8b的位置的第二塞焊孔一方比第一塞焊孔大。因此，在增加焊接点的情况下，通过使配置于接近回旋涡盘承接面8b的位置的第二塞焊孔2b的直径比第一塞焊孔2a的直径小，能够抑制框架8的固定涡盘紧固面8a以及回旋涡盘承接面8b的变形的增大。由此，在曲柄轴11的轴向上在框架8设置多个焊接点，而能够使与密闭容器2之间的固定力稳固，同时能够减少焊接所引起的回旋涡盘承接面8b的变形。

实施例4

图6表示本实施例的框架8与密闭容器2的焊接点附近的详细图。其它的部位与实施例1相同，从而省略。本实施例的框架8在其外周部具有在曲柄轴11的轴向上的涡盘侧的相反侧以悬臂梁状突出的脚部8f。该脚部8f形成为在远离上述回旋涡盘承接面8b的方向上从框架8的外周部沿密闭容器2的内周面突出的形状。与密闭容器2之间的塞焊点8d设于脚部8f。在脚部8f的具有塞焊点8d的侧面，且在曲柄轴11的轴向上的回旋涡盘承接面8b与塞焊点8d之间的位置，沿周向设置有框架外周槽部8e。

这样，由于能够在远离回旋涡盘承接面8b的位置配置塞焊点8d，所以能够更加抑制回旋涡盘承接面8b的变形。并且，通过在脚部8f也设置框架外周槽部8e，能够利用框架外周槽部8e使塞焊所引起的框架8的变形局部化地在塞焊部8d侧产生，并且能够使局部化地产生的位置为远离回旋涡盘承接面8b的位置，从而能够更加抑制回旋涡盘承接面8b的变形。另外，通过形成为使框架8的外周部突出的形状，能够抑制框架8的重量的增加，并且能够使塞焊点8d远离回旋涡盘承接面8b。

本实施例中，也可以如实施例2那样，在曲柄轴11的轴向上的框架外周槽部8e与回旋涡盘承接面8b之间，设置框架8与密闭容器2的第二塞焊点8d2。并且，也可以如实施例3那样，第二塞焊孔2b的孔径设为比第一塞焊孔2a的孔径小。在图6中，作为代表图，表示与实施例2相同地在曲柄轴11的轴向上的框架外周槽部8e与回旋涡盘承接面8b之间，设有框架8与密闭容器2的第二塞焊点8d2的情况的实施例。

实施例5

图7表示本实施例的框架8与密闭容器2的焊接点附近的详细图。其它的部位与实施例1相同，从而省略。框架8的与密闭容器2进行塞焊的塞焊点8d设于曲柄轴11的轴向上的比回旋涡盘承接面8b靠涡盘侧的相反侧。在框架8的具有塞焊点8d的侧面，且在曲柄轴11的轴向上的回旋涡盘承接面8b与塞焊点8d之间的位置，沿周向设置有框架外周槽部8e。在框架8的框架轴承部8c设置滑动轴承12a来作为主轴承。由于滑动轴承与滚动轴承相比一般小型，所以通过使主轴承12为滑动轴承，能够使框架轴承部8c小型化，从而能够使框架8小型、轻型化。另一方面，由于使框架8小型化，所以有塞焊所引起的框架8的变形程度相对于框架8的大小而增大的担忧。

也就是说，在框架轴承部8c采用了滑动轴承的情况下，设置框架外周槽部8e的话更加有效果，从而能够使框架8小型、轻型化，同时能够抑制塞焊所引起的框架8的变形。

本实施例中，也可以如实施例2那样，在曲柄轴11的轴向上的槽部8e与回旋涡盘承接面8b之间，设置框架8与密闭容器2的第二塞焊点8d2。并且，也可以如实施例3那样，第二塞焊孔2b的孔径设为比第一塞焊孔2a的孔径小。并且，也可以如实施例4那样，在框架8的外周部，设置在曲柄轴11的轴向上的涡盘侧的相反侧以悬臂梁状突出的脚部8f，并将与密闭容器2之间的塞焊点8d设于脚部8f。该情况下，槽部8e设于脚部8f的具有塞焊点8d的侧面，并在曲柄轴11的轴向上的回旋涡盘承接面8b与塞焊点8d之间的位置，沿周向设置。图7中，作为代表图，表示与实施例2相同地在框架8设置与密闭容器之间的第二焊接点8d2，并与实施例4相同地在框架8设有脚部8f的情况的实施例。

符号的说明

1—涡旋压缩机，2—密闭容器，2a—塞焊孔(第一塞焊孔)，2b—第二塞焊孔，3—压缩机构部，4—驱动部，5—旋转轴部，6—回旋涡盘，6a—回旋侧台板，6b—回旋侧螺旋体，6c—回旋涡盘轴承部，6d—回旋涡盘滑动轴承，7—固定涡盘，7a—固定侧台板，7b—固定侧螺旋体，7c—固定涡盘吸入口，7d—固定涡盘排出端口，8—框架，8a—固定涡盘紧固面，8b—回旋涡盘承接面，8c—框架轴承部，8d—塞焊点(第一塞焊点)，8d2—第二塞焊点，8e—框架外周槽部，8f—框架脚部，9—防自转机构，10—压缩室，11—曲柄轴，11a—曲柄轴主轴部，11b—曲柄轴副轴部，11c—曲柄轴偏心销部，12—主轴承，12a—滑动轴承，13—背压室，14—定子，15—转子，16—电动机，17—电气端子，18—副框架，19—副轴承，20—副轴承壳体，21—吸入管，22—排出管。

Claims (8)

1.一种涡旋压缩机，具备：

密闭容器，其将工作流体密闭在内部；框架，其固定在该密闭容器内；固定涡盘，其设有固定侧螺旋体，该固定侧螺旋体以螺旋状形成于固定在上述密闭容器内的固定侧台板上；以及回旋涡盘，其在回旋侧台板上设有与上述固定侧螺旋体啮合的回旋侧螺旋体并进行回旋移动，

上述涡旋压缩机的特征在于，

上述框架具有：第一焊接点，其通过焊接而与上述密闭容器进行固定；回旋涡盘承接面，其对与设有上述回旋侧螺旋体的面相反的一侧的上述回旋侧台板的底面进行支承；以及框架外周槽部，其设于该回旋涡盘承接面与上述第一焊接点之间且面向上述密闭容器的内周的上述框架的外周部。

2.根据权利要求1所述的涡旋压缩机，其特征在于，

在上述框架外周槽部与上述回旋涡盘承接面之间，设置有第二焊接点。

3.根据权利要求2所述的涡旋压缩机，其特征在于，

上述密闭容器通过塞焊而与上述框架进行固定，并具备与上述第一焊接点对应地设置的第一塞焊孔、以及与上述第二焊接点对应的第二塞焊孔，

相比上述第一塞焊孔，上述第二塞焊孔的孔径较小。

4.根据权利要求1所述的涡旋压缩机，其特征在于，

上述框架外周槽部的从上述第一焊接点朝向上述回旋涡盘承接面剖切的截面形状是四边形。

5.根据权利要求1所述的涡旋压缩机，其特征在于，

上述框架外周槽部是绕上述框架的外周部一周的环状的槽。

6.根据权利要求1所述的涡旋压缩机，其特征在于，

上述框架具有框架脚部，该框架脚部在远离上述回旋涡盘承接面的方向上，从上述框架的外周部沿上述密闭容器的内周面突出，

上述第一焊接点设于上述框架脚部。

7.根据权利要求1所述的涡旋压缩机，其特征在于，

具备：曲柄轴，其设于上述回旋侧台板的底面侧且使上述回旋涡盘进行回旋移动；以及曲柄轴承部，其设于上述框架且通过滑动轴承对上述曲柄轴进行支承。

8.根据权利要求1～8任一项中所述的涡旋压缩机，其特征在于，

上述工作流体使用R32制冷剂。