CN109416042B - 涡旋式压缩机 - Google Patents

Abstract

涡旋式压缩机(101)具有固定涡旋件(24)和回转涡旋件(26)。涡旋式压缩机(101)满足如下条件：第1条件，固定涡旋件(24)的第1涡卷(24b)的末端与回转涡旋件(26)的第2端板(26a)之间的第1间隙从第1涡卷(24b)的外周侧朝向内周侧变化，并且，从第1涡卷(24b)的中心到第1涡卷(24b)的中途为止的第1间隙的变化率大于从第1涡卷(24b)的中途到第1涡卷(24b)的外周端为止的第1间隙的变化率；以及第2条件，第2涡卷(26b)的末端与第1端板(24a)之间的第2间隙从第2涡卷(26b)的外周侧朝向内周侧变化，并且，从第2涡卷(26b)的中心到第2涡卷(26b)的中途为止的第2间隙的变化率大于从第2涡卷(26b)的中途到第2涡卷(26b)的外周端为止的第2间隙的变化率。

Description

涡旋式压缩机

技术领域

本发明涉及涡旋式压缩机。

背景技术

已知一种涡旋式压缩机，其具有固定侧涡卷和回转侧涡卷，该固定侧涡卷和回转侧涡卷具有以从外周侧朝向内周侧变深的方式形成有阶梯的齿底部(参照专利文献1(国际公开号WO2014/155646))。

发明内容

发明要解决的课题

在这种的涡旋式压缩机中，关于运转中的压缩室内的温度，本申请的发明人们发现从外周侧朝向内周侧呈指数函数上升的倾向超过呈一次函数上升的倾向。因此，例如专利文献1的涡旋式压缩机那样，即使在齿底部以从外周侧向内周侧变深的方式形成有阶梯，阶梯也不充分，其结果是存在固定涡旋件与回转涡旋件接触的可能性。特别地，在低负荷条件下要求较高的压缩效率的情况下，固定侧涡卷和回转侧涡卷的容积被设计得更小。在这种的结构之中，在高负荷条件下制冷剂容易被过度压缩、即温度更容易上升，因此上述的课题变得尤为显著。

本发明的课题在于，提供抑制固定涡旋件与回转涡旋件的接触的涡旋式压缩机。

用于解决课题的手段

本发明的第1方面的涡旋式压缩机具有固定涡旋件和回转涡旋件。固定涡旋件具有第1基座和第1涡卷。第1涡卷呈螺旋状地形成于第1基座。回转涡旋件与固定涡旋件一起形成压缩室。回转涡旋件具有第2基座和第2涡卷。第2涡卷呈螺旋状地形成于第2基座。涡旋式压缩机满足第1条件和第2条件中的至少一方。第1条件是如下的条件：第1涡卷的末端与第2基座之间的第1间隙从第1涡卷的外周侧朝向内周侧变化，并且，从第1涡卷的中心到第1涡卷的中途为止的第1间隙的变化率大于从第1涡卷的中途到第1涡卷的外周端为止的第1间隙的变化率。第2条件是如下的条件：第2涡卷的末端与第1基座之间的第2间隙从第2涡卷的外周侧朝向内周侧变化，并且，从第2涡卷的中心到第2涡卷的中途为止的第2间隙的变化率大于从第2涡卷的中途到第2涡卷的外周端为止的第2间隙的变化率。

在本发明的第1方面的涡旋式压缩机中，在从第1涡卷的中心到第1涡卷的中途为止的第1间隙的变化率大于从第1涡卷的中途到第1涡卷的外周端为止的第1间隙的变化率的情况下，从第1涡卷的中心到第1涡卷的中途为止的第1间隙局部变大。因此，能够在从第1涡卷的中心到第1涡卷的中途为止的部分抑制第1涡卷的末端与第2基座的接触。

同样地，在从第2涡卷的中心到第2涡卷的中途为止的第2间隙的变化率大于从第2涡卷的中途到第2涡卷的外周端为止的第2间隙的变化率的情况下，从第2涡卷的中心到第2涡卷的中途为止的第2间隙局部变大。因此，能够在从第2涡卷的中心到第2涡卷的中途为止的部分抑制第2涡卷的末端与第1基座的接触。

如以上那样，通过满足第1条件和第2条件中的至少一方，能够抑制固定涡旋件与回转涡旋件的接触。

在本发明的第2方面的涡旋式压缩机中，从第1涡卷的中心到第1涡卷的中途为止的部分是第1涡卷的中心部，从第2涡卷的中心到第2涡卷的中途为止的部分是第2涡卷的中心部。

在本发明的第2方面的涡旋式压缩机中，特别在可能成为高温的压缩室的中心部，预料到热造成的第1涡卷的膨胀，而设定为第1涡卷的中心部的第1间隙局部变大。因此，能够抑制压缩室的中心部处的固定涡旋件与回转涡旋件的接触。

同样地，特别在可能成为高温的压缩室的中心部，预料到热造成的第2涡卷的膨胀，而设定为第2涡卷的中心部的第2间隙局部变大。因此，能够抑制压缩室的中心部处的固定涡旋件与回转涡旋件的接触。

在本发明的第3方面的涡旋式压缩机中，第1间隙从第1涡卷的外周侧朝向内周侧呈阶梯状变化。第2间隙从第2涡卷的外周侧朝向内周侧呈阶梯状变化。

在本发明的第3方面的涡旋式压缩机中，第1间隙和第2间隙朝向压缩室的中心部逐渐变化，因此能够有效地抑制固定涡旋件与回转涡旋件的接触。

在本发明的第4方面的涡旋式压缩机中，第1涡卷和第2基座中的至少一方形成为阶梯状，由此，第1间隙从第1涡卷的外周侧朝向内周侧呈阶梯状变化。第2涡卷和第1基座中的至少一方形成为阶梯状，从而第2间隙从第2涡卷的外周侧朝向内周侧呈阶梯状变化。第1涡卷和第2基座中的至少一方在第1涡卷的中心部的范围包括至少1个阶梯部。第2涡卷和第1基座中的至少一方在第2涡卷的中心部的范围包括至少1个阶梯部。

在本发明的第4方面的涡旋式压缩机中，第1涡卷和第2基座中的至少一方形成为阶梯状，因此与例如形成为斜坡状的情况相比，用于形成第1间隙的加工变得容易。同样地，第2涡卷和第1基座中的至少一方形成为阶梯状，因此与例如形成为斜坡状的情况相比，用于形成第2间隙的加工变得容易。此外，通过第1涡卷的中心部的范围所包含的阶梯部，能够易于局部增大第1间隙。同样地，通过第2涡卷的中心部的范围所包含的阶梯部，能够易于局部增大第2间隙。

在本发明的第5方面的涡旋式压缩机中，第1涡卷的中心部是从第1涡卷的中心到540°的范围。第2涡卷的中心部是从第2涡卷的中心到540°的范围。

在本发明的第5方面的涡旋式压缩机中，特别是可能成为高温的从第1涡卷的中心到540°的范围的第1间隙和从第2涡卷的中心到540°的范围的第2间隙会局部变大。因此，能够有效地抑制固定涡旋件与回转涡旋件的接触。

在本发明的第6方面的涡旋式压缩机中，从第1涡卷的中心到第1涡卷的中途为止的第1间隙的变化率是从第1涡卷的中途到第1涡卷的外周端为止的第1间隙的变化率的4.5倍至5.5倍的范围。从第2涡卷的中心到第2涡卷的中途为止的第2间隙的变化率是从第2涡卷的中途到第2涡卷的外周端为止的第2间隙的变化率的4.5倍至5.5倍的范围。

在本发明的第6方面的涡旋式压缩机中，从第1涡卷的中心到第1涡卷的中途为止的第1间隙的变化率是从第1涡卷的中途到第1涡卷的外周端为止的第1间隙的变化率的4.5倍至5.5倍的范围，从第2涡卷的中心到第2涡卷的中途为止的第2间隙的变化率是从第2涡卷的中途到第2涡卷的外周端为止的第2间隙的变化率的4.5倍至5.5倍的范围，因此能够有效地抑制固定涡旋件与回转涡旋件的接触。

在本发明的第7方面的涡旋式压缩机中，固定涡旋件和回转涡旋件对作为制冷剂而包含大于50重量％的R32的制冷剂进行压缩。

在包含大于50重量％的R32的制冷剂和R410A制冷剂以相同条件被压缩的情况下，包含大于50重量％的R32的制冷剂成为比R410A制冷剂更高温。即，第1涡卷和第2涡卷更容易变形。在这种情况下，本发明的第7方面的涡旋式压缩机由于满足第1条件和第2条件中的至少一方，因此能够抑制固定涡旋件与回转涡旋件的接触。

发明效果

在本发明的第1方面的涡旋式压缩机中，通过满足第1条件和第2条件中的至少一方，由此能够抑制固定涡旋件与回转涡旋件的接触。

在本发明的第2方面的涡旋式压缩机中，能够抑制压缩室的中心部处的固定涡旋件与回转涡旋件的接触。

在本发明的第3方面的涡旋式压缩机中，能够有效地抑制固定涡旋件与回转涡旋件的接触。

在本发明的第4方面的涡旋式压缩机中，用于形成第1间隙和第2间隙的加工变得容易。此外，能够容易地使第1涡卷的中心部处的第1间隙和第2涡卷的中心部处的第2间隙局部变大。

在本发明的第5方面的涡旋式压缩机中，特别是能够有效地抑制可能成为高温的部分处的固定涡旋件与回转涡旋件的接触。

在本发明的第6方面的涡旋式压缩机中，能够有效地抑制固定涡旋件与回转涡旋件的接触。

在本发明的第7方面的涡旋式压缩机中，通过对包含大于50重量％的R32的制冷剂进行压缩，从而在第1涡卷和第2涡卷更为容易变形的情况下，也能够抑制固定涡旋件与回转涡旋件的接触。

附图说明

图1是本实施方式的涡旋式压缩机的纵剖视图。

图2是固定涡旋件的仰视图。

图3是回转涡旋件的俯视图。

图4A是说明第1涡卷与第2端板之间的间隙即第1间隙的图。

图4B是说明第1端板与第2涡卷之间的间隙即第2间隙的图。

图5A是说明第1间隙的高度的变化的图。

图5B是说明第2间隙的高度的变化的图。

具体实施方式

以下示出本发明的实施方式。另外，以下的实施方式仅为具体例，并非用于限定权利要求书涉及的发明。

＜第1实施方式＞

图1是本实施方式的涡旋式压缩机101的纵剖视图。涡旋式压缩机101在空调装置等的冷冻装置中使用。涡旋式压缩机101对在冷冻装置的制冷剂回路中循环的制冷剂气体进行压缩。作为制冷剂可使用包含大于50重量％的R32的制冷剂。

(1)涡旋式压缩机的结构

涡旋式压缩机101主要具有外壳10、压缩机构15、壳体23、十字接头39、驱动马达16、下部轴承60、曲轴17、吸入管19和排出管20。

(1-1)外壳

外壳10由圆筒状的主体部外壳部11、碗状的上壁部12和碗状的底壁部13构成。上壁部12呈气密状地焊接于主体部外壳部11的上端部。底壁部13呈气密状地焊接于主体部外壳部11的下端部。外壳10被设置成，主体部外壳部11的圆筒状的轴向沿着铅垂方向。

在外壳10的内部收纳有压缩机构15、壳体23、驱动马达16和曲轴17等。在外壳10的底部形成有贮存润滑油的存油空间10a。润滑油用于在涡旋式压缩机101的运转过程中将压缩机构15等的滑动部的润滑性保持为良好。

(1-2)压缩机构

压缩机构15吸引和压缩低温低压的制冷剂气体，并排出作为高温高压的制冷剂气体的压缩制冷剂。压缩机构15主要由固定涡旋件24和回转涡旋件26构成。固定涡旋件24相对于外壳10而被固定。回转涡旋件26相对于固定涡旋件24进行公转运动。

(1-2-1)固定涡旋件

固定涡旋件24具有作为第1基座的第1端板24a和第1涡卷24b。第1涡卷24b直立形成于第1端板24a。第1涡卷24b是螺旋形状。第1涡卷24b的高度优选是20～40mm。第1涡卷24b的圈数大于后述的第2涡卷26b的圈数。具体而言，相差大约1/2圈。在第1涡卷24b的最外周没有形成外周面。第1涡卷24b的最外周与固定涡旋件24的缘部相连。在第1端板24a上形成有主吸入孔24c。主吸入孔24c是将吸入管19与后述的压缩室40连接起来的空间。主吸入孔24c形成吸入空间。吸入空间是用于将低温低压的制冷剂气体从吸入管19导入压缩室40的空间。

在第1端板24a的中央部形成有排出孔41。在第1端板24a的上表面形成有与排出孔41连通的扩大凹部42。扩大凹部42是凹陷设置于第1端板24a的上表面的空间。在固定涡旋件24的上表面以封闭扩大凹部42的方式利用螺栓44a固定有盖体44。固定涡旋件24和盖体44通过密封垫(未图示)紧密贴合而被密封。盖体44覆盖在扩大凹部42上，从而形成使压缩机构15的运转声音消音的消声空间45。在固定涡旋件24形成有与消声空间45连通且在固定涡旋件24的下表面开口的第1压缩制冷剂流路46。在第1端板24a的下表面形成有油槽24e。

(1-2-2)回转涡旋件

回转涡旋件26具有作为第2基座的第2端板26a和第2涡卷26b。第2端板26a是圆盘形状。在第2端板26a的下表面中央部形成有上端轴承26c。第2涡卷26b直立形成于第2端板26a。第2涡卷26b呈螺旋形状。第2涡卷26b的高度优选为20～40mm。在回转涡旋件26形成有给油细孔63。给油细孔63将第2端板26a的上表面外周部与上端轴承26c的内侧的空间连通。

第1涡卷24b与第2涡卷26b啮合，从而由固定涡旋件24和回转涡旋件26形成压缩室40。压缩室40是被第1端板24a、第1涡卷24b、第2端板26a和第2涡卷26b围成的空间。压缩室40的容积随着回转涡旋件26的公转运动而逐渐减小。在回转涡旋件26的公转过程中，固定涡旋件24的第1端板24a和第1涡卷24b的下表面相对于回转涡旋件26的第2端板26a和第2涡卷26b的上表面滑动。在本说明书中，将固定涡旋件24的相对于回转涡旋件26滑动的面称作滑动面24d。

详细情况在后面进行说明，在第1涡卷24b的末端(即，第1涡卷24b中的与第2端板26a对置的部分)与第2端板26a之间形成有第1间隙。在第2涡卷26b的末端(即，第2涡卷26b中的与第1端板24a对置的部分)与第1端板24a之间形成有第2间隙。在本实施方式中，关于第1间隙和第2间隙，满足以下所示的第1条件和第2间隙双方。

第1条件是如下的条件：第1间隙从第1涡卷24b的外周侧朝向内周侧变化，并且，从第1涡卷24b的中心24p(参照图2)到第1涡卷24b的中途为止的范围的第1间隙的变化率大于从第1涡卷24b的中途到第1涡卷24b的外周端为止的范围的第1间隙的变化率。在本实施方式中，从第1涡卷24b的中心24p到第1涡卷24b的中途为止的范围是第1涡卷24b的中心24p至540°的范围。从第1涡卷24b的中途到第1涡卷24b的外周端为止的范围是从第1涡卷24b的540°至1080°的范围。

具体情况在后文描述，从第1涡卷24b的中心24p至540°的范围的第1间隙的变化率是用从第1涡卷24b的中心24p至540°的范围的第1间隙的高度的变化量除以第2端板26a中的相当于从第1涡卷24b的中心24p至540°的范围的部分所包含的阶梯数而得到的值。从第1涡卷24b的540°至1080°的范围的第1间隙的变化率是用第1涡卷24b的540°至1080°的范围的第1间隙的高度的变化量除以第2端板26a中的相当于从第1涡卷24b的540°至1080°的范围的部分所包含的阶梯数而得到的值。

第2条件是如下的条件：第2间隙从第2涡卷26b的外周侧朝向内周侧变化，并且，从第2涡卷26b的中心26p(参照图3)至第2涡卷26b的中途为止的范围的第2间隙的变化率大于从第2涡卷26b的中途到第2涡卷26b的外周端的范围的第2间隙的变化率。在本实施方式中，从第2涡卷26b的中心26p到第2涡卷26b的中途为止的范围是第2涡卷26b的中心26p至540°的范围。从第2涡卷26b的中途到第2涡卷26b的外周端为止的范围是第2涡卷26b的540°至900°的范围。

具体情况在后文描述，第2涡卷26b的中心26p至540°的范围的第2间隙的变化率是用第2涡卷26b的中心26p至540°的范围的第2间隙的高度的变化量除以在第1端板24a的相当于第2涡卷26b的中心26p至540°的范围的部分中包含的阶梯数而得到的值。第2涡卷26b的540°至900°的范围的第2间隙的变化率是用从第2涡卷26b的540°至900°的范围的第2间隙的高度的变化量除以第1端板24a中的相当于从第2涡卷26b的540°至900°的范围的部分所包含的阶梯数而得到的值。

(1-3)壳体

壳体23被配置在压缩机构15的下方。壳体23的外周面呈气密状地接合于主体部外壳部11的内周面。由此，外壳10的内部空间被划分为壳体23的下方的高压空间S1和作为壳体23的上方的空间的低压空间S2。壳体23载置固定涡旋件24，并与固定涡旋件24一起夹持回转涡旋件26。在壳体23的外周部沿铅垂方向贯通形成有第2压缩制冷剂流路48。第2压缩制冷剂流路48在壳体23的上表面与第1压缩制冷剂流路46连通，并在壳体23的下表面与高压空间S1连通。

在壳体23的上表面凹陷设置有曲轴室S3。在壳体23形成有壳体贯通孔31。壳体贯通孔31从曲轴室S3的底面中央部到壳体23的下表面中央部沿铅垂方向贯通壳体23。在本说明书中，将作为壳体23的一部分且形成有壳体贯通孔31的部分称作上部轴承32。在壳体23形成有将外壳10的内表面附近的高压空间S1与曲轴室S3连通的回油通路23a。

(1-4)十字接头

十字接头39是设置在回转涡旋件26与壳体23之间的环状的部件。十字接头39是用于防止公转中的回转涡旋件26自转的部件。

(1-5)驱动马达

驱动马达16是配置在壳体23的下方的无刷DC马达。驱动马达16主要由固定于外壳10的内表面的定子51、以及在定子51的内侧隔开气隙配置的转子52构成。

在定子51的外周面设置有多个芯体切口部，多个芯体切口部从定子51的上端面到下端面在周向上隔开规定间隔切口形成。芯体切口部形成马达冷却通路55，该马达冷却通路55在主体部外壳部11与定子51之间沿铅垂方向延伸。

转子52与沿铅垂方向贯通其旋转中心的曲轴17连结。转子52通过曲轴17而与压缩机构15连接。

(1-6)下部轴承

下部轴承60配置在驱动马达16的下方。下部轴承60的外周面呈气密状地接合于外壳10的内表面。下部轴承60支承曲轴17。

(1-7)曲轴

曲轴17被配置为其轴向沿铅垂方向。曲轴17具有其上端部的轴心相对于除上端部以外的部分的轴心而略微偏心的形状。曲轴17具有平衡块18。平衡块18在壳体23的下方且在驱动马达16的上方的高度位置处紧密贴合而固定于曲轴17。

曲轴17沿铅垂方向贯通转子52的旋转中心而与转子52连结。曲轴17的上端部嵌入于上端轴承26c，由此曲轴17与回转涡旋件26连接。曲轴17被上部轴承32和下部轴承60支承。

曲轴17在内部具有在其轴向上延伸的主给油路61。主给油路61的上端与由曲轴17的上端面和第2端板26a的下表面形成的油室67连通。油室67通过第2端板26a的给油细孔63而与滑动面24d和油槽24e连通，并通过压缩室40而最终与低压空间S2连通。主给油路61的下端与油供给管连接，该油供给管是用于将贮存在存油空间10a内的润滑油提供给压缩机构15的管。

曲轴17具有从主给油路61分支的第1副给油路61a、第2副给油路61b和第3副给油路61c。第1副给油路61a、第2副给油路61b和第3副给油路61c在水平方向上延伸。第1副给油路61a在曲轴17与回转涡旋件26的上端轴承26c的滑动面上开口。第2副给油路61b在曲轴17与壳体23的上部轴承32的滑动面上开口。第3副给油路61c在曲轴17与下部轴承60的滑动面上开口。

(1-8)吸入管

吸入管19是用于从外壳10的外部向压缩机构15导入制冷剂回路的制冷剂的管。吸入管19呈气密状地嵌入到外壳10的上壁部12。吸入管19沿铅垂方向贯通低压空间S2。

(1-9)排出管

排出管20是用于从高压空间S1向外壳10的外部排出压缩制冷剂的管。排出管20呈气密状地嵌入到外壳10的主体部外壳部11。排出管20沿水平方向贯通高压空间S1。

(2)固定涡旋件和回转涡旋件的详细情况

图2是沿铅垂方向观察的固定涡旋件24的仰视图。在固定涡旋件24中的从主吸入孔24c到排出孔41为止的制冷剂流路部分24f形成有多个区域。在本实施方式中，形成4个区域。即，形成有第1区域34a、第2区域34b、第3区域34c和第4区域34d。

第1区域34a是制冷剂流路部分24f中最靠内周侧的区域。在本实施方式中，第1区域34a是与从第1涡卷24b的中心24p(即卷绕开始处)至540°的范围对应的区域。在本实施方式中，将从第1涡卷24b的中心24p至540°的范围定义为第1涡卷24b的中心部，将第1区域34a定义为第1端板24a的中心部。第1涡卷24b和第1端板24a的中心部形成压缩室40的中心部。

第2区域34b是接在第1区域34a后的区域。第2区域34b是第1区域34a与第3区域34c之间的区域。在本实施方式中，第2区域34b是与从第1涡卷24b的540°至720°的范围对应的区域。

第3区域34c是接在第2区域34b后的区域。第3区域34c是第2区域34b与第4区域34d之间的区域。在本实施方式中，第3区域34c是与从第1涡卷24b的720°至900°的范围对应的区域。

第4区域34d是接在第3区域34c后的区域。第4区域34d是制冷剂流路部分24f中最靠外周侧的区域。在本实施方式中，第4区域34d是与从第1涡卷24b的900°至外周端(1080°)的范围对应的区域。

在本实施方式中，将从第1涡卷24b的540°至外周端的范围定义为第1涡卷24b的非中心部，将第2区域34b、第3区域34c和第4区域34d定义为第1端板24a的非中心部。第1涡卷24b和第1端板24a的非中心部形成压缩室40的非中心部。

图3是沿铅垂方向观察的回转涡旋件26的俯视图。在回转涡旋件26中的从第2涡卷26b的中心26p向外周端被包围的制冷剂流路部分26f形成有多个区域。在本实施方式中，形成有4个区域。即，形成了第1区域36a、第2区域36b、第3区域36c和第4区域36d。

第1区域36a是制冷剂流路部分26f中最靠内周侧的区域。在本实施方式中，第1区域36a是与从第2涡卷26b的中心26p(即卷绕开始处)至540°的范围对应的区域。在本实施方式中，将第2涡卷26b的中心26p至540°的范围定义为第2涡卷26b的中心部，将第1区域36a定义为第2端板26a的中心部。第2涡卷26b和第2端板26a的中心部形成压缩室40的中心部。

第2区域36b是接在第1区域36a后的区域。第2区域36b是第1区域36a与第3区域36c之间的区域。在本实施方式中，第2区域36b是与从第2涡卷26b的540°至660°的范围对应的区域。

第3区域36c是接在第2区域36b后的区域。第3区域36c是第2区域36b与第4区域36d之间的区域。在本实施方式中，第3区域36c是与从第2涡卷26b的660°至780°的范围对应的区域。

第4区域36d是接在第3区域36c后的区域。第4区域36d是制冷剂流路部分26f中最靠外周侧的区域。在本实施方式中，第4区域36d是与从第2涡卷26b的780°至外周端(900°)的范围对应的区域。

在本实施方式中，将第2涡卷26b的540°至外周端的范围定义为第2涡卷26b的非中心部，将第2区域36b、第3区域36c和第4区域36d定义为第2端板26a的非中心部。第2涡卷26b和第2端板26a的非中心部形成压缩室40的非中心部。

图4A是说明第1涡卷24b与第2端板26a之间的间隙即第1间隙的图。图4A中，横轴示出相对于第2涡卷26b的中心26p的角度。纵轴示出第1间隙的高度。即，纵轴表示第1涡卷24b的末端与第2端板26a(特别是制冷剂流路部分26f)的距离。间隙高度h₁表示第1涡卷24b的末端与第1区域36a之间的距离。间隙高度h₂表示第1涡卷24b的末端与第2区域36b之间的距离。间隙高度h₃表示第1涡卷24b的末端与第3区域36c之间的距离。间隙高度h₄表示第1涡卷24b的末端与第4区域36d之间的距离。

如图4A所示，制冷剂流路部分26f的高度从外周侧朝向内周侧变化。制冷剂流路部分26f的高度从外周侧朝向内周侧变低。即，制冷剂流路部分26f的厚度变薄。在本实施方式中，从外周侧朝向内周侧呈阶梯状变低。具体而言，按照第4区域36d、第3区域36c、第2区域36b、第1区域36a的顺序变低。

制冷剂流路部分26f呈阶梯状变低，从而在制冷剂流路部分26f形成3个阶梯部66。即，在第2区域36b与第1区域36a的边界形成阶梯部66a，在第3区域36c与第2区域36b的边界形成阶梯部66b，在第4区域36d与第3区域36c的边界形成阶梯部66c。

另一方面，第1涡卷的24b的高度是固定的。其结果是，第1间隙的高度从第1涡卷24b的外周侧朝向内周侧变化。第1间隙的高度从第1涡卷24b的外周侧朝向内周侧变大。第1间隙的高度呈阶梯状变化。间隙高度h₁最大，间隙高度h₄最小。

如以上那样，制冷剂流路部分26f的高度是变化的，而第1涡卷24b的高度是固定的。因此，能够将制冷剂流路部分26f的高度的变化量直接视作第1间隙的变化量。

在本实施方式中，第2端板26a的中心部包括阶梯部66a。因此，第2端板26a的中心部的外周端(即阶梯部66a)与内周端的间隙高度不同。具体而言，差异相当于间隙高度h₁与间隙高度h₂之差。阶梯部66a的高度是h₁-h₂。

在本实施方式中，第2端板26a的非中心部包括2个阶梯部。即，包括阶梯部66b和阶梯部66c。阶梯部66b的高度是h₂-h₃，阶梯部66c的高度是h₃-h₄。

图4B是说明第1端板24a与第2涡卷26b之间的间隙即第2间隙的图。图4B中，横轴表示相对于第1涡卷24b的中心24p的角度。纵轴表示第2间隙的高度。即，纵轴表示第1端板24a(特别是制冷剂流路部分24f)与第2涡卷26b的末端之间的距离。间隙高度h₅表示第2涡卷26b的末端与第1区域34a之间的距离。间隙高度h₆表示第2涡卷26b的末端与第2区域34b之间的距离。间隙高度h₇表示第2涡卷26b的末端与第3区域34c之间的距离。间隙高度h₈表示第2涡卷26b的末端与第4区域34d之间的距离。

如图4B所示，制冷剂流路部分24f的高度从外周侧朝向内周侧变化。制冷剂流路部分24f的高度从外周侧朝向内周侧变低。即，制冷剂流路部分24f的厚度变薄。在本实施方式中，从外周侧朝向内周侧呈阶梯状变低。具体而言，按照第4区域34d、第3区域34c、第2区域34b、第1区域34a的顺序变低。

制冷剂流路部分24f呈阶梯状变低，从而在制冷剂流路部分24f形成3个阶梯部64。即，在第2区域34b与第1区域34a的边界形成阶梯部64a，在第3区域34c与第2区域34b的边界形成阶梯部64b，在第4区域34d与第3区域34c的边界形成阶梯部64c。

另一方面，第2涡卷的26b的高度是固定的。其结果是，第2间隙的高度从第2涡卷26b的外周侧朝向内周侧变化。第2间隙的高度从第2涡卷26b的外周侧朝向内周侧变大。第2间隙的高度呈阶梯状变化。间隙高度h₅最大，间隙高度h₈最小。

如以上那样，制冷剂流路部分24f的高度是变化的，而第2涡卷26b的高度是固定的。因此，能够将制冷剂流路部分24f的高度的变化量直接视作第2间隙的变化量。

在本实施方式中，第1端板24a的中心部包括阶梯部64a。因此，第1端板24a的中心部的外周端(即阶梯部64a)和内周端的间隙高度不同。具体而言，差异相当于间隙高度h₅与间隙高度h₆之差。阶梯部64a的高度是h₅-h₆。

在本实施方式中，第1端板24a的非中心部包括2个阶梯部。即，包括阶梯部64b和阶梯部64c。阶梯部64b的高度是h₆-h₇，阶梯部64c的高度是h₇-h₈。

图5A是说明第1间隙的高度的变化的图。图5A中，横轴表示第2涡卷26b的角度，纵轴表示第1间隙的高度。这里，将间隙高度h₄定义为间隙高度的基准。此外，作为一例，将阶梯部66c的高度定义为1μm，将阶梯部66b的高度定义为9μm，将阶梯部66a的高度定义为26μm。于是，能够将间隙高度h₃表示为h₄+1，将间隙高度h₂表示为h₄+10，将间隙高度h₁表示为h₄+36。

在本实施方式中，第2端板26a的中心部的变化量为h₁-h₂＝26μm。第2端板26a的中心部的阶梯数是1，因此第2端板26a的中心部处的变化率是26。第2端板26a的非中心部处的变化量为h₂-h₄＝10μm。第2端板26a的非中心部的阶梯数是2，因此第2端板26a的非中心部处的变化率(每个阶梯的变化量的平均)是10/2＝5。

如以上那样，第2端板26a的中心部处的第1间隙的变化率大于第2端板26a的非中心部处的第1间隙的变化率。更具体而言，第2端板26a的中心部处的第1间隙的变化率是第2端板26a的非中心部处的第1间隙的变化率的5.2倍。第1间隙在第2端板26a的中心部的范围局部变大。另外，优选第2端板26a的中心部处的第1间隙的变化率是第2端板26a的非中心部处的第1间隙的变化率的4.5倍至5.5倍的范围。

图5B是说明第2间隙的高度的变化的图。图5B中，横轴表示第1涡卷24b的角度，纵轴表示第2间隙的高度。这里，将间隙高度h₈定义为间隙高度的基准。此外，作为一例，将阶梯部64c的高度定义为1μm，将阶梯部64b的高度定义为9μm，将阶梯部64a的高度定义为26μm。这样的话，能够将间隙高度h₇表示为h₈+1，将间隙高度h₆表示为h₈+10，将间隙高度h₅表示为h₈+36。

在本实施方式中，第1端板24a的中心部处的变化量为h₅-h₆＝26μm。第1端板24a的中心部的阶梯数是1，因此第1端板24a的中心部处的变化率是26。第1端板24a的非中心部处的变化量为h₆-h₈＝10μm。第1端板24a的非中心部的阶梯数是2，因此第1端板24a的非中心部处的变化率(每个阶梯的变化量的平均)是10/2＝5。

如以上那样，第1端板24a的中心部处的第2间隙的变化率大于第1端板24a的非中心部处的第2间隙的变化率。更具体而言，第1端板24a的中心部处的第2间隙的变化率是第1端板24a的非中心部处的第2间隙的变化率的5.2倍。第2间隙在第1端板24a的中心部的范围局部变大。另外，优选第1端板24a的中心部处的第2间隙的变化率是第1端板24a的非中心部处的第2间隙的变化率的4.5倍至5.5倍的范围。

(3)涡旋式压缩机的动作

首先，驱动马达16进行驱动，从而转子52旋转。由此，固定于转子52的曲轴17旋转。曲轴17的旋转运动通过上端轴承26c而被传递给回转涡旋件26。曲轴17的上端部的轴心相对于曲轴17的旋转运动的轴偏心。回转涡旋件26通过十字接头39而卡合在壳体23上。由此，回转涡旋件26不进行自转而相对于固定涡旋件24进行公转运动。

压缩前的低温低压的制冷剂从吸入管19经由主吸入孔24c而被提供给压缩机构15的压缩室40。通过回转涡旋件26的公转运动，压缩室40在逐渐减小容积的同时从固定涡旋件24的外周部朝向中心部移动。其结果是，压缩室40的制冷剂被压缩而成为压缩制冷剂。在压缩室40从固定涡旋件24的外周部朝向中心部移动的情况下，压缩室40的温度随着移动而上升。特别地，在制冷剂以高负荷条件被压缩的情况下，温度进一步上升。伴随温度的上升，固定涡旋件24和回转涡旋件26膨胀。

这里，在本实施方式的涡旋式压缩机101中，在更易于受到热带来的影响的、压缩室40的中心部处，第1间隙和第2间隙局部变大。因此，即使固定涡旋件24和回转涡旋件26由于热而膨胀，也能够抑制固定涡旋件24与回转涡旋件26的接触。

压缩制冷剂在从排出孔41被排出到消声空间45后，经由第1压缩制冷剂流路46和第2压缩制冷剂流路48而被排出到高压空间S1。进而，压缩制冷剂在马达冷却通路55中下降而到达驱动马达16的下方的高压空间S1。然后，压缩制冷剂反转流向，在另一个马达冷却通路55和驱动马达16的气隙中上升。最终，压缩制冷剂从排出管20被排出到涡旋式压缩机101的外部。

(4)涡旋式压缩机的特征

在本实施方式的涡旋式压缩机101中，第2端板26a的中心部处的第1间隙的变化率大于第2端板26a的非中心部处的第1间隙的变化率。第2端板26a的中心部的范围的第1间隙局部变大。因此，在第2端板26a的中心部，能够抑制第1涡卷24b的末端与第2端板26a的接触。特别在可能成为高温的压缩室40的中心部，可预料到热导致的第1涡卷24b的膨胀，而将第1涡卷24b的中心部的第1间隙设定为局部变大，因此能够抑制压缩室40的中心部处的固定涡旋件24与回转涡旋件26的接触。

同样地，第1端板24a的中心部处的第2间隙的变化率大于第1端板24a的非中心部处的第2间隙的变化率。第1端板24a的中心部的范围的第2间隙局部变大。因此，在第1端板24a的中心部，能够抑制第2涡卷26b的末端与第1端板24a的接触。特别在可能成为高温的压缩室40的中心部，可预料到热造成的第2涡卷26b的膨胀，而将第2涡卷26b的中心部的第2间隙设定为局部变大，因此能够抑制压缩室40的中心部处的固定涡旋件24与回转涡旋件26的接触。

在本实施方式的涡旋式压缩机101中，第1间隙从第1涡卷24b的外周侧朝向内周侧呈阶梯状变化。第2间隙从第2涡卷26b的外周侧朝向内周侧呈阶梯状变化。第1间隙和第2间隙朝向压缩室40的中心部逐渐变化，因此能够有效地抑制固定涡旋件24与回转涡旋件26的接触。

在本实施方式的涡旋式压缩机101中，第2端板26a在第1涡卷24b的中心部的范围包括阶梯部66a，第1端板24a在第2涡卷26b的中心部的范围包括阶梯部64a。通过阶梯部66a而能够使得第2端板26a的中心部处的第1间隙容易地局部变大。同样地，通过阶梯部64a能够使第1端板24a的中心部处的第2间隙容易地局部变大。

在本实施方式的涡旋式压缩机101中，第2端板26a形成为阶梯状，从而第1间隙从第1涡卷24b的外周侧朝向内周侧呈阶梯状变化。第1端板24a形成为阶梯状，从而第2间隙从第2涡卷26b的外周侧朝向内周侧呈阶梯状变化。因此，例如相比形成为斜坡状的情况而言，用于形成第1间隙和第2间隙的加工变得容易。

在本实施方式的涡旋式压缩机101中，第1涡卷24b的中心部是从第1涡卷24b的中心至540°的范围。第2涡卷26b的中心部是从第2涡卷26b的中心至540°的范围。特别是将可能成为高温的从第1涡卷24b的中心至540°的范围的第1间隙和从第2涡卷26b的中心至540°的范围的第2间隙局部变大，因此能够有效地抑制固定涡旋件24与回转涡旋件26的接触。

在本实施方式的涡旋式压缩机101中，第2端板26a的中心部处的第1间隙的变化率是第2端板26a的非中心部处的第1间隙的变化率的4.5倍至5.5倍的范围。第1端板24a的中心部处的第2间隙的变化率是第1端板24a的非中心部处的第2间隙的变化率的4.5倍至5.5倍的范围。如上那样，能够有效地抑制固定涡旋件24与回转涡旋件26的接触。

在本实施方式的涡旋式压缩机101中，固定涡旋件24和回转涡旋件26对作为制冷剂而包含50重量％以上的R32的制冷剂进行压缩。在对包含50重量％以上的R32的制冷剂和R410A制冷剂以相同条件压缩的情况下，包含50重量％以上的R32的制冷剂成为比R410A制冷剂更高温。即，第1涡卷24b和第2涡卷26b更易于变形。这种情况下，涡旋式压缩机101由于满足第1条件和第2条件而能够抑制固定涡旋件24与回转涡旋件26的接触。

＜变形例＞

以下说明可用于本发明的实施方式的变形例。

(1)变形例A

在以上的说明中，第2端板26a形成为阶梯状而第1间隙从第1涡卷24b的外周侧朝向内周侧呈阶梯状变化的方式不限于此。既可以第1涡卷24b形成为阶梯状，也可以第1涡卷24b和第2端板26a形成为阶梯状。即，第1涡卷24b和第2端板26a中的至少一方形成为阶梯状即可。第1涡卷24b和第2端板26a的至少一方在第1涡卷24b的中心部的范围包括阶梯部即可。

同样地，在以上的说明中，第1端板24a形成为阶梯状而第2间隙从第2涡卷26b的外周侧朝向内周侧呈阶梯状变化的方式不限于此。既可以第2涡卷26b形成为阶梯状，也可以第2涡卷26b和第1端板24a形成为阶梯状。即，第2涡卷26b和第1端板24a中的至少一方形成为阶梯状即可。第2涡卷26b和第1端板24a的至少一方在第2涡卷26b的中心部的范围包括阶梯部即可。

(2)变形例B

在以上的说明中，在制冷剂流路部分24f和制冷剂流路部分26f分别形成了3个阶梯部，然而也可以形成有2个阶梯部，还可以形成有4个以上的阶梯部。

(3)变形例C

在以上的说明中，第1端板24a的中心部是从第1涡卷24b的中心至540°的范围，而第1端板24a的中心部的范围不限于此。第1端板24a的中心部的范围可以根据阶梯部的数量发生变化。例如，在制冷剂流路部分24f形成有4个阶梯部的情况下，第1端板24a的中心部可以是从第1涡卷24b的中心至360°的范围。

同样地，第2端板26a的中心部是从第2涡卷26b的中心至540°的范围，而第2端板26a的中心部的范围不限于此。第2端板26a的中心部的范围可以根据阶梯部的数量发生变化。例如，在制冷剂流路部分26f形成有4个阶梯部的情况下，第2端板26a的中心部可以是从第2涡卷26b的中心至360°的范围。

(4)变形例D

在以上的说明中，第1端板24a的中心部和第2端板26a的中心部分别具有1个阶梯部，然而第1端板24a的中心部和第2端板26a的中心部的方式不限于此。第1端板24a的中心部和第2端板26a的中心部可以分别具有2个以上的阶梯部。即，第1端板24a的中心部和第2端板26a的中心部分别包含至少1个阶梯部即可。

(5)变形例E

在以上的说明中，第1间隙和第2间隙呈阶梯状变化，然而第1间隙和第2间隙的方式不限于阶梯状。第1间隙和第2间隙也可以呈斜坡状变化。

(6)变形例F

在以上的说明中，涡旋式压缩机101满足第1条件和第2条件双方，然而也可以仅满足第1条件，还可以仅满足第2条件。即，满足第1条件和第2条件中的至少一方即可。更具体而言，可以仅压缩室40的中心部处的第1间隙局部变大，也可以仅压缩室40的中心部处的第2间隙局部变大。即，在第1间隙和第2间隙的至少一方，压缩室40的中心部的间隙局部变大即可。通过满足第1条件和第2条件中的至少一方，能够抑制固定涡旋件24与回转涡旋件26的接触。

(7)变形例G

在以上的说明中，第1间隙的高度的变化与第2间隙的高度的变化相同，然而也可以与第2间隙的高度的变化不同。

如上所述那样，使用实施方式对本发明进行了说明，然而本发明的技术范围不限于上述实施方式所记载的范围。本领域技术人员能够明确可对上述实施方式施加各种变更或改进。根据权利要求书的记载可知，这种施加了变更或改进的方式也属于本发明的技术范围。

标号说明

24固定涡旋件，24a第1端板，24b第1涡卷，26回转涡旋件，26a第2端板，26b第2涡卷，40压缩室，101涡旋式压缩机。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：国际公开号WO2014/155646

Claims (4)

1.一种涡旋式压缩机(101)，该涡旋式压缩机具有：

固定涡旋件(24)，其具有第1基座(24a)以及形成于所述第1基座的螺旋状的第1涡卷(24b)；以及

回转涡旋件(26)，其与所述固定涡旋件一起形成压缩室(40)，并且具有第2基座(26a)以及形成于所述第2基座的螺旋状的第2涡卷(26b)，

所述涡旋式压缩机(101)满足如下条件中的至少一方：

第1条件，所述第1涡卷的末端与所述第2基座之间的第1间隙从所述第1涡卷的外周侧朝向内周侧变化，并且，从所述第1涡卷的中心到所述第1涡卷的中途为止的所述第1间隙的变化率大于从所述第1涡卷的中途到所述第1涡卷的外周端为止的所述第1间隙的变化率；以及

第2条件，所述第2涡卷的末端与所述第1基座之间的第2间隙从所述第2涡卷的外周侧朝向内周侧变化，并且，从所述第2涡卷的中心到所述第2涡卷的中途为止的所述第2间隙的变化率大于从所述第2涡卷的中途到所述第2涡卷的外周端为止的所述第2间隙的变化率，

从所述第1涡卷的中心到所述第1涡卷的中途为止的部分是所述第1涡卷的中心部，

从所述第2涡卷的中心到所述第2涡卷的中途为止的部分是所述第2涡卷的中心部，

所述第1涡卷的中心部是从所述第1涡卷的中心到540°的范围，

所述第2涡卷的中心部是从所述第2涡卷的中心到540°的范围，

从所述第1涡卷的中心到所述第1涡卷的中途为止的所述第1间隙的变化率是从所述第1涡卷的中途到所述第1涡卷的外周端为止的所述第1间隙的变化率的4.5倍至5.5倍的范围，

从所述第2涡卷的中心到所述第2涡卷的中途为止的所述第2间隙的变化率是从所述第2涡卷的中途到所述第2涡卷的外周端为止的所述第2间隙的变化率的4.5倍至5.5倍的范围。

2.根据权利要求1所述的涡旋式压缩机，其中，

所述第1间隙从所述第1涡卷的外周侧朝向内周侧呈阶梯状变化，所述第2间隙从所述第2涡卷的外周侧朝向内周侧呈阶梯状变化。

3.根据权利要求2所述的涡旋式压缩机，其中，

所述第1涡卷和所述第2基座中的至少一方形成为阶梯状，从而所述第1间隙从所述第1涡卷的外周侧朝向内周侧呈阶梯状变化，

所述第2涡卷和所述第1基座中的至少一方形成为阶梯状，从而所述第2间隙从所述第2涡卷的外周侧朝向内周侧呈阶梯状变化，

所述第1涡卷和所述第2基座中的至少一方在所述第1涡卷的中心部的范围包括至少1个阶梯部(66a)，

所述第2涡卷和所述第1基座中的至少一方在所述第2涡卷的中心部的范围包括至少1个阶梯部(64a)。

4.根据权利要求1至3中的任意一项所述的涡旋式压缩机，其中，

所述固定涡旋件和所述回转涡旋件对作为制冷剂而包含大于50重量％的R32的制冷剂进行压缩。

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