CN108700075B - 旋转压缩机 - Google Patents

Abstract

一种在维持密闭容器外径的同时扩大排出管径、且确保上部密闭容器强度、并且气密端子的设置容易的旋转压缩机。旋转压缩机具备收容压缩机构部及电动机部的密闭容器，所述密闭容器具有：圆筒形的主体部；第一密闭容器，其闭塞所述主体部的一端的开口，在中央部连接有排出制冷剂的排出管；以及第二密闭容器，其闭塞所述主体部的另一端的开口，所述第一密闭容器具有：平面部，其配置有与所述电动机部连接的气密端子；以及至少一个曲面部，其形成所述平面部以外的部分，所述平面部相对于位于假想垂直面的第一轴，向随着接近所述排出管而离开所述假想垂直面的方向成第一倾斜角度地倾斜，所述假想垂直面由所述一端的开口形成且与所述主体部的轴向正交，所述平面部相对于与所述第一轴正交的第二轴，向随着接近所述排出管而离开所述假想垂直面的方向成第二倾斜角度地倾斜。

Description

旋转压缩机

技术领域

本发明涉及旋转压缩机，特别是涉及密闭型旋转压缩机的密闭容器的结构。

背景技术

在作为旋转压缩机的一例的密闭型旋转压缩机中，在焊接而成的一体型容器中密闭有电动机、压缩机等内部部件，在密闭容器的上部设置有排出制冷剂的排出管和与内部的部件连接的气密端子。当在密闭型旋转压缩机的运转中密闭容器的内部变为高压时，由于排出管与气密端子之间的应力集中而使密闭容器变形，有时会引起制冷剂的漏出等。

在专利文献1中，提出了如下结构：使以往平坦的密闭容器上部形成为半球形状，在其中心配置供制冷剂流通的排出管，从而提高上部密闭容器的耐压强度。

在专利文献2中，提出了如下结构：使上部密闭容器通过多个球面而整体形成为圆盖状，将气密端子、配件等配置于沿着球面设置的平面部，从而在提高上部密闭容器的耐压强度的同时使排出管和气密端子的设置容易。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平11-159456号公报

专利文献2：日本特开2015-124700号公报

发明内容

发明要解决的课题

为了旋转压缩机的小型化、高能力化，可考虑增加制冷剂循环量，但在该情况下，需要在维持密闭容器外径不变的状态下将排出管径扩大到适当的大小来抑制排出管中的损失。然而，当扩大排出管径时，设置于密闭容器上部的气密端子与排出管变得接近，在密闭容器高压时，在气密端子与排出管之间的区域应力集中，容易发生变形。在该区域产生的变形即使采用专利文献1、2的结构的情况下也难以防止，会发生制冷剂气体的漏出、气密端子破损等。

本发明为了解决上述那样的课题而作出，目的在于提供一种即使在维持密闭容器外径的同时扩大排出管径，也能够确保上部密闭容器的强度，且容易进行气密端子的配置的旋转压缩机。

用于解决课题的方案

本发明的旋转压缩机具备收容压缩机构部及电动机部的密闭容器，所述密闭容器具有：圆筒形的主体部；第一密闭容器，其闭塞所述主体部的一端的开口，在中央部连接有排出制冷剂的排出管；以及第二密闭容器，其闭塞所述主体部的另一端的开口，所述第一密闭容器具有：平面部，其配置有与所述电动机部连接的气密端子；以及至少一个曲面部，其形成所述平面部以外的部分，所述平面部相对于位于假想垂直面的第一轴，向随着接近所述排出管而离开所述假想垂直面的方向成第一倾斜角度地倾斜，所述假想垂直面由所述一端的开口形成且与所述主体部的轴向正交，所述平面部相对于与所述第一轴正交的第二轴，向随着接近所述排出管而离开所述假想垂直面的方向成第二倾斜角度地倾斜。

发明效果

根据本发明的旋转压缩机，配置气密端子的平面部相对于与主体部的轴向正交的假想垂直面以第一倾斜角度、第二倾斜角度倾斜。由此，排出管与气密端子的距离及气密端子与密闭容器的距离延长，即使在维持密闭容器外径不变的状态下扩大排出管径，也抑制在排出管与气密端子之间集中应力，密闭容器不易发生变形。另外，能够充分确保密闭容器的强度，气密端子的配置也变得容易。

附图说明

图1是表示实施方式的旋转压缩机的内部的内部结构图。

图2是上部密闭容器的俯视图。

图3是在图2的X方向上观察沿Y轴的截面时的图。

图4是在图2的Y方向上观察沿X轴的截面时的图。

图5是表示本实施方式的上部密闭容器及现有例的上部密闭容器的相对于内压的变形量的比较结果的图表。

具体实施方式

实施方式.

图1是表示本实施方式的旋转压缩机100的内部的内部结构图。在以下的说明中，作为旋转压缩机100，以在压缩机构部2具有2个圆筒缸25的双缸旋转型的旋转压缩机100为例进行说明。如图1所示，旋转压缩机100是在密闭容器1的内部收容有压缩机构部2、电动机部3的密闭型的电动压缩机。在密闭容器1连接有吸入消声器14，制冷剂从吸入消声器14吸入，压缩成高压而排出。

密闭容器1由圆筒形状的主体部11、将主体部11上侧的开口闭塞的上部密闭容器12、将主体部11下侧的开口闭塞的下部密闭容器13构成。上部密闭容器12是本发明的第一密闭容器的一例，下部密闭容器13是本发明的第二密闭容器的一例。分别连接的部分通过焊接而固定，保持密闭状态。在主体部11设置有与吸入消声器14连接的吸入管15，在上部密闭容器12设置有排出管4。排出管4在旋转轴21的延长线上，设置于上部密闭容器12的中央部。在上部密闭容器12设置有杆7以及与密闭容器1内的电动机部3电连接的气密端子16。在杆7安装有用于保护气密端子16的罩。下部密闭容器13具有近似于半球形的形状。也可以在下部密闭容器13设置积存向压缩机构部2供给的润滑油的供油机构。

电动机部3由转子31和定子32构成。定子32通过热配、焊接等各种固定方法而固定于密闭容器1的主体部11，通过引线与设置于上部密闭容器12的气密端子16电连接。

压缩机构部2由旋转轴21、主轴承22、副轴承23、旋转活塞24、圆筒缸25、以及叶片26构成。旋转轴21固定于电动机部3的转子31，由主轴承22和副轴承23保持。旋转活塞24固定于旋转轴21，能够偏心旋转地收容在圆筒缸25内。圆筒缸25由叶片26按照各压缩室来划分，在压缩室内移动并成为高压的制冷剂排出到密闭容器1内部的空间。

图2是上部密闭容器12的俯视图。如图2所示，在圆筒形的主体部11的上端所形成的XY面上与主体部11连接的上部密闭容器12在俯视观察下为圆形，在其中心部设置有排出管4。上部密闭容器12的表面由平面部17和曲面部18构成。平面部17是具有端部17a、17b的椭圆形，缘部与曲面部18连接。

平面部17形成为椭圆形，在一方的端部17a设置有多个气密端子16，该多个气密端子16与密闭容器1内部的电动机部3连接且与平面部17连续。另外，在平面部17的另一方的端部17b设置有与平面部17垂直的杆7。设置在上部密闭容器12的中心部的排出管4具有上部密闭容器12的外径的0.1倍以上且0.2倍以下的外径。另一方面，上部密闭容器12的表面中的曲面部18例如由多个曲面形成为近似于半球形的形状。

图3是在图2的X方向上观察沿Y轴的截面时的图。如图3所示，当在X方向上观察平面部17时，平面部17相对于由主体部11的上端形成的XY面以θ1的角度倾斜，平面部17的缘部通过凹部18a的平滑的曲线而与曲面部18连接。具体而言，相对于位于XY面的Y轴，向离开XY面的方向成倾斜角度θ1地倾斜，该XY面由主体部11的上端形成并与主体部11的轴向正交。倾斜角度θ1例如为θ1＝5°，平面部17的一方的端部17a比由曲面部18形成的半球状的面向外侧突出。而且，从平面部17的一方的端部17a至主体部11的上端所形成的XY面的距离比从另一方的端部17b至主体部11的上端所形成的XY面的距离远。由于以倾斜角度θ1倾斜的平面部17通过凹部18a而与曲面部18连接，从而沿着气密端子16与排出管4的侧面之间的面的距离、及沿着气密端子16与上部密闭容器12的内表面之间的面的距离增加。凹部18a的厚度形成得厚，具有作为提高强度的肋的功能。

图4是在图2的Y方向上观察沿X轴的截面时的图。如图4所示，当在Y方向上观察平面部17时，平面部17相对于由主体部11的上端形成的XY面，以例如θ2＝10°的角度倾斜。具体而言，相对于与Y轴正交的X轴，向离开XY面的方向成倾斜角度θ2地倾斜。在该情况下，也由于平面部17以倾斜角度θ2倾斜，从而沿着气密端子16与排出管4的侧面之间的面的距离、及沿着气密端子16与上部密闭容器12的内表面之间的面的距离增加。在Y方向上观察时，平面部17的一方的端部17a比曲面部18突出，平面部17的缘部通过凹部18a的平滑的曲线而与曲面部18连接。需要说明的是，XY面是本发明的假想垂直面的一例，X轴及Y轴是第一轴及第二轴的一例，倾斜角度θ1及倾斜角度θ2是第一倾斜角度及第二倾斜角度的一例。

这样，在俯视观察上部密闭容器12时正交的X方向及Y方向这2方向的截面中，平面部17相对于主体部11的上端的面具有倾斜，通过凹部18a而与曲面部18平滑地连接。因此，即使在维持了俯视观察时的气密端子16与排出管4之间的距离的情况下，沿着气密端子16与排出管4的侧面之间的面的距离及沿着气密端子16与上部密闭容器12的内表面之间的面的距离也延长。通过增大平面部17的倾斜角度θ1、θ2，平面部17的一方的端部17a进一步离开曲面部18，且平面部17的一方的端部17a比曲面部18突出，至XY面的距离增大。因此，沿着从气密端子16至排出管4之间的面的距离进一步延长。

在密闭容器的直径为100mm的情况下，若平面部17未倾斜，则无法充分确保排出管4的侧面与气密端子16的距离、及气密端子16与上部密闭容器12的内表面之间的距离。另一方面，对于以倾斜角度θ1、θ2倾斜的平面部17，使排出管4的侧面与气密端子16的距离为5mm，使气密端子16与上部密闭容器12的内表面的距离为5mm，从而能够按照绝缘距离的规定进行设计。因此，优选使排出管4的侧面与气密端子16的距离为5mm以上，使气密端子16与上部密闭容器12的内表面的距离为5mm以上。另外，作为平面部17的倾斜角度θ1、θ2，都优选相对于XY面为5°以上且30°以下。通过将倾斜角度θ1、θ2设为该范围，确保了排出管4的侧面与气密端子16的距离、及气密端子16与上部密闭容器12的内表面之间的距离。另外，通过平面部17倾斜，防止了在俯视观察下气密端子16比上部密闭容器12的开口向外侧突出。

接下来，说明旋转压缩机100的动作。旋转压缩机100从吸入消声器14经由吸入管15吸入制冷剂。从吸入管15吸入的制冷剂导入到压缩机构部2，由压缩机构部2压缩而成为高温高压的气体制冷剂并排出到密闭容器1内。然后，气体制冷剂通过密闭容器1内表面与电动机部3的间隙，从上部密闭容器12的排出管4排出。结果，通过旋转压缩机100生成高温高压的气体制冷剂。

当由压缩机构部2压缩后的制冷剂向密闭容器1内部排出时，密闭容器1由于高温高压的气体制冷剂而受到向外的力。密闭容器1中的主体部11及下部密闭容器13通过近似于圆筒形状及半球形的形状而降低因向外的力导致的应力集中。

另一方面，上部密闭容器12由椭圆形的平面部17和近似于半球形的曲面部18来形成表面。在平面部17设置有气密端子16及安装对气密端子16进行保护的罩的杆7，在曲面部18，在成为上部密闭容器12的中心的位置设置排出管4。平面部17向两方向倾斜，椭圆形的平面部17的一方的端部17a比上部密闭容器12的曲面部18向外侧突出，并延长至比上部密闭容器12的中心高的位置。另外，平面部17与曲面部18由平滑的曲线状的凹部18a连接。因此，与上部密闭容器12为平坦的情况或设为沿着球形的平面的情况相比，气密端子16与排出管4的距离增大。凹部18a的厚度增加，具有作为肋的功能。

这样，上部密闭容器12由平面部17和曲面部18来形成表面，应力特别容易集中的平面部17的缘部通过厚度形成得厚的平滑的凹部18a而与曲面部18连接。上部密闭容器12中的平面部17以外的区域由近似于半球形的曲面部18形成。由此，即使密闭容器1内部的压力上升，也降低应力集中，抑制上部密闭容器12的变形。

平面部17向两方向倾斜，设置于平面部17的气密端子16与设置于曲面部18的排出管4之间的距离延长。因此，即使在例如使用了上部密闭容器12的外径的0.1倍的大径的排出管4的情况下，也能够使气密端子16与排出管4充分远离地配置。

气密端子16需要用于覆盖气密端子16的罩，但为此也必须配置安装罩的杆7。平面部17比上部密闭容器12的曲面部18向外侧突出且延长至较高的位置，面积形成得大。因此，气密端子16及杆7的配置或安装作业容易，并且罩向杆7的安装也变得容易。

性能评价.

在性能评价中，对于本实施方式的旋转压缩机100的上部密闭容器12和以往的上部密闭容器，进行数值解析并算出负载时的变形量来进行比较。本实施方式的上部密闭容器12将平面部17的倾斜设定成相对于图2的X轴成15°且相对于Y轴成10°的倾斜角。在比较例的上部密闭容器中，使表面为没有倾斜的平坦的平面来设置气密端子，并且在上部密闭容器的中心设置了排出管。比较例的上部密闭容器的外径及板厚设为与上部密闭容器12相同。另外，上部密闭容器12使用的排出管4的外径设为比较例的上部密闭容器使用的排出管的外径的1.5倍。

图5是表示本实施方式的上部密闭容器12及现有例的上部密闭容器的相对于内压的变形量的比较结果的图表。在图5中，对于上部密闭容器，使负载压力为5MPa来设定数值解析条件，算出了负载时的变形量。黑色的柱状图是实施例的变化量，白色的柱状图是比较例的变化量。在比较中，将比较例的上部密闭容器的变形量设为100％。

如图5所示，上部密闭容器12的排出管4与气密端子16之间的变形量减少至比较例的上部密闭容器的排出管与气密端子之间的变形量的约50％左右。另外，气密端子16的中心部分的变形量减少到比较例的气密端子的中心部分的变形量的约80％左右。这样，即使排出管4的外形增加为1.5倍，变形量也减少，可认为这是因为充分维持了排出管4与气密端子16之间的距离。另外，配置有气密端子16的平面部17与配置有排出管4的曲面部18由平滑的凹部18a连接也可认为是主要原因之一。根据以上可知，通过采用本实施方式的上部密闭容器12的结构，能够缓和应力集中，大幅减少上部密闭容器12的变形。

需要说明的是，在上述的说明中，以设置有两个压缩室的双缸旋转压缩机为例进行了说明，但本发明也能够应用于制冷剂流量大的单缸旋转压缩机、涡旋压缩机等，能够实现排出管的扩大。

另外，在上述的说明中，设想应用于立式的压缩机的情况来进行了说明，但在卧式的压缩机中，在将碗形密闭容器压入到圆筒型密闭容器的开放部并在中心设置排出管的情况下，也能够应用本发明。

根据以上说明的本实施方式的旋转压缩机100，配置气密端子16的平面部17相对于由主体部11的开口形成的XY面以倾斜角度θ1、θ2倾斜。由此，沿着气密端子16与排出管4的侧面之间的面的距离及沿着气密端子16与上部密闭容器12的内表面之间的面的距离延长。因此，即使在维持密闭容器1的外径不变的状态下扩大排出管4的外径，也能够确保密闭容器1的强度。另外，由于能够在平面部17确保大的面积，因此气密端子16的配置、连接等变得容易。

根据以上说明的本实施方式的旋转压缩机100，倾斜角度θ1、θ2形成为不同的角度。因此，能够充分地确保排出管4的侧面与气密端子16的距离、及气密端子16与上部密闭容器12的内表面之间的距离。

根据本实施方式的旋转压缩机100，使平面部17的一方的端部17a比曲面部18突出，增大距XY面的距离，因此能够在保持平面部17距排出管4的距离的同时充分扩大平面部17的面积，能够增大气密端子16与排出管4的距离。

根据本实施方式的旋转压缩机100，平面部17与曲面部18通过凹部18a以平滑的曲线连接，从而密闭容器1的强度提高。

根据本实施方式的旋转压缩机100，排出管4的外径扩大，能够在维持密闭容器1的强度的同时增加制冷剂循环量，可得到高能力的旋转压缩机100。

根据本实施方式的旋转压缩机100，通过将平面部17的倾斜角度θ1、θ2分别设为5°以上且30°以下，能够增大气密端子16与排出管4的距离，且充分扩大平面部17的面积。另外，也能够防止气密端子16比密闭容器1向外侧突出。

根据本实施方式的旋转压缩机100，例如，即使密闭容器的直径为100mm，也能够使排出管4的侧面与气密端子16的距离为5mm以上，使气密端子16与上部密闭容器12的侧面的距离为5mm以上。因此，能够按照绝缘距离的规定进行设计。

根据本实施方式的旋转压缩机100，由于杆7设置于平面部17，因此覆盖气密端子16的罩的安装的作业变得容易。

根据本实施方式的旋转压缩机100，即使对具有比R22制冷剂高的饱和压力的制冷剂进行压缩，密闭容器1的强度也是足够的，因此能够保证安全。

符号说明

1密闭容器，2压缩机构部，3电动机部，4排出管，7杆，11主体部，12上部密闭容器，13下部密闭容器，14吸入消声器，15吸入管，16气密端子，17平面部，17a端部，17b端部，18曲面部，18a凹部，21旋转轴，22主轴承，23副轴承，24旋转活塞，25圆筒缸，26叶片，31转子，32定子，100旋转压缩机。

Claims (9)

1.一种旋转压缩机，其中，

所述旋转压缩机具备收容压缩机构部及电动机部的密闭容器，

所述密闭容器具有：

圆筒形的主体部；

第一密闭容器，其闭塞所述主体部的一端的开口，在中央部连接有排出制冷剂的排出管；以及

第二密闭容器，其闭塞所述主体部的另一端的开口，

所述第一密闭容器具有：

平面部，其配置有与所述电动机部连接的气密端子；以及

至少一个曲面部，其形成所述平面部以外的部分，

所述平面部相对于位于假想垂直面的第一轴，向随着接近所述排出管而离开所述假想垂直面的方向成第一倾斜角度地倾斜，所述假想垂直面由所述一端的开口形成且与所述主体部的轴向正交，

所述平面部相对于与所述第一轴正交的第二轴，向随着接近所述排出管而离开所述假想垂直面的方向成第二倾斜角度地倾斜。

2.根据权利要求1所述的旋转压缩机，其中，

所述第一倾斜角度与所述第二倾斜角度形成为不同。

3.根据权利要求1或2所述的旋转压缩机，其中，

所述平面部的距所述假想垂直面最远的位置与所述假想垂直面的距离大于所述曲面部与所述假想垂直面的距离。

4.根据权利要求1或2所述的旋转压缩机，其中，

所述平面部与所述曲面部通过形成于所述曲面部的凹部而连接。

5.根据权利要求1或2所述的旋转压缩机，其中，

所述排出管的外径形成为所述第一密闭容器的外径的0.1倍以上。

6.根据权利要求1或2所述的旋转压缩机，其中，

所述第一倾斜角度相对于所述假想垂直面为5°以上且30°以下，

所述第二倾斜角度相对于所述假想垂直面为5°以上且30°以下。

7.根据权利要求1或2所述的旋转压缩机，其中，

所述排出管的侧面与所述气密端子的距离为5mm以上，

所述气密端子与所述第二密闭容器的侧面的距离为5mm以上。

8.根据权利要求1或2所述的旋转压缩机，其中，

所述平面部具备杆，所述杆相对于所述平面部垂直地设置，并安装将所述气密端子覆盖的罩。

9.根据权利要求1或2所述的旋转压缩机，其中，

所述压缩机构部对具有比R22制冷剂高的饱和压力的制冷剂进行压缩。