CN110603381A - 涡旋式压缩机 - Google Patents

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Abstract

喷出口(32)开在静涡旋盘(40)的静侧涡卷(42)的卷绕起始位置处。在静涡旋盘(40)的静侧涡卷(42)的根部侧，在圆周方向上留出间隔地设置有第一开口扩大部(61)和第二开口扩大部(62)，并且第一开口扩大部(61)和第二开口扩大部(62)与喷出口(32)连通来使喷出口(32)的通路面积扩大。在第一开口扩大部(61)与第二开口扩大部(62)之间设置有分隔壁部(65)。

Description

涡旋式压缩机
技术领域
本发明涉及一种涡旋式压缩机。
背景技术
迄今为止，下述涡旋式压缩机已为人所知，在该涡旋式压缩机中，使动涡旋盘叶片与旋涡状的静涡旋盘叶片啮合，并驱动动涡旋盘叶片相对于静涡旋盘叶片旋转，从而利用在两个涡旋盘叶片间形成的压缩室的容积变化来压缩气体(例如参照专利文献1)。
在专利文献1中公开了以下结构：在静涡旋盘叶片的叶片腹面形成有从喷出口开始沿叶片高度方向延伸的切口槽，来扩大喷出口的孔径。由此，减小已在压缩室内变成高压的气体通过喷出口时的流体损失，使压缩效率提高。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本公开专利公报特开昭59-60093号公报
发明内容
－发明所要解决的技术问题－
然而，在专利文献1的发明中，为了扩大喷出口的孔径，从根部侧较大地切掉了静涡旋盘叶片的一部分，因而存在静涡旋盘叶片的根部部分的刚性不足的问题。
本发明正是鉴于上述问题而完成的，其目的在于：扩大喷出口的通路面积，并且确保静侧涡卷的刚性。
－用以解决技术问题的技术方案－
本公开的一方面以下述涡旋式压缩机为对象，该涡旋式压缩机具备具有旋涡状的静侧涡卷42的静涡旋盘40和具有旋涡状的动侧涡卷37的动涡旋盘35，通过使该静侧涡卷42与该动侧涡卷37啮合而形成有压缩室31，并且通过使该动涡旋盘35相对于该静涡旋盘40进行偏心旋转，来使已在该压缩室31内被压缩后的制冷剂从喷出口32喷出，该喷出口32开在该静侧涡卷42的卷绕起始位置处，并且采用了以下解决方案。
即，第一方面的特征在于：在所述静涡旋盘40的所述静侧涡卷42的根部侧，在圆周方向上留出间隔地设置有第一开口扩大部61和第二开口扩大部62，所述第一开口扩大部61和所述第二开口扩大部62与所述喷出口32连通来使该喷出口32的通路面积扩大。
在第一方面中，通过在静侧涡卷42的根部侧设置第一开口扩大部61和第二开口扩大部62，来扩大喷出口32的通路面积，从而能够减少制冷剂通过喷出口32时的压缩损失。
并且，通过在圆周方向上留出间隔地形成第一开口扩大部61和第二开口扩大部62，从而就会在第一开口扩大部61与第二开口扩大部62之间设有分隔壁部65。由此，能够确保静侧涡卷42的根部部分的刚性。
在此，与以跨越第一开口扩大部61和第二开口扩大部62的方式形成有一个较大的开口扩大部的情况相比，虽然喷出口32的通路面积因分隔壁部65而相应地缩小，但由于能够使分隔壁部65作为加强肋发挥作用，所以既能够扩大喷出口32的通路面积，又能够确保静侧涡卷42的根部部分的刚性。
第二方面在第一方面的基础上，其特征在于：分隔壁部65将所述第一开口扩大部61与所述第二开口扩大部62分隔开，所述分隔壁部65的靠所述喷出口32一侧的面与所述静侧涡卷42的内周面相连。
在第二方面中，使分隔第一开口扩大部61与第二开口扩大部62的分隔壁部65的靠喷出口32一侧的面与静侧涡卷42的内周面相连。由此，从压缩室31朝向喷出口32的制冷剂就会顺畅地从静侧涡卷42的内周面沿着分隔壁部65的靠喷出口32一侧的面流动，从而能够减少压缩损失。
第三方面在第一或第二方面的基础上，其特征在于：所述第一开口扩大部61设置于比所述第二开口扩大部62靠所述静侧涡卷42的卷绕起始侧的位置，并且当从轴向观看时，该第一开口扩大部61的通路面积形成为比该第二开口扩大部62的通路面积小。
在第三方面中，当从轴向观看时，使设置于静侧涡卷42的卷绕起始侧的第一开口扩大部61的通路面积形成为比第二开口扩大部62的通路面积小。由此，通过减少静侧涡卷42中离刚性最低的卷绕起始位置较近的部分的切口量，从而能够确保静侧涡卷42的卷绕起始位置的刚性。
第四方面在第一到第三方面中任一方面的基础上，其特征在于：所述第一开口扩大部61设置于比所述第二开口扩大部62靠所述静侧涡卷42的卷绕起始侧的位置，并且该第一开口扩大部61的轴向高度形成为比该第二开口扩大部62的轴向高度低。
在第四方面中，使设置于静侧涡卷42的卷绕起始侧的第一开口扩大部61的轴向高度形成为比第二开口扩大部62的轴向高度低。由此，通过减少静侧涡卷42中离刚性最低的卷绕起始位置较近的部分的切口量，从而能够确保静侧涡卷42的卷绕起始位置的刚性。
－发明的效果－
根据本公开的一方面，由于在静侧涡卷42的根部侧，在圆周方向上留出间隔地设有第一开口扩大部61和第二开口扩大部62，所以能够扩大喷出口32的通路面积。并且，通过让用以将第一开口扩大部61与第二开口扩大部62分隔开的分隔壁部65作为加强肋发挥作用，从而能够确保静侧涡卷42的根部部分的刚性。
附图说明
图1是示出本第一实施方式所涉及的涡旋式压缩机的结构的纵向剖视图。
图2是示出静涡旋盘的结构的俯视图。
图3是放大地示出静涡旋盘的喷出口周边的俯视图。
图4是沿图3的A-A箭头方向所看到的剖视图。
图5是放大地示出本第二实施方式所涉及的静涡旋盘的喷出口周边的俯视图。
图6是沿图5的B-B箭头方向所看到的剖视图。
图7是放大地示出本第三实施方式所涉及的静涡旋盘的喷出口周边的俯视图。
图8是沿图7的C-C箭头方向所看到的剖视图。
图9是放大地示出本第四实施方式所涉及的静涡旋盘的喷出口周边的俯视图。
图10是沿图9的D-D箭头方向所看到的剖视图。
图11是放大地示出本第五实施方式所涉及的静涡旋盘的喷出口周边的俯视图。
图12是沿图11的E-E箭头方向所看到的剖视图。
具体实施方式
以下，根据附图对本发明的实施方式进行说明。需要说明的是，以下对于优选实施方式的说明在本质上仅为示例而已，并没有对本发明、其应用对象或其用途加以限制的意图。
(第一实施方式)
如图1所示，涡旋式压缩机10例如与空调装置的进行蒸气压缩式制冷循环的制冷剂回路连接。涡旋式压缩机10包括机壳11、旋转式压缩机构30、以及驱动压缩机构30旋转的驱动机构20。
机壳11由两端封闭的纵向长度较长的圆筒状密闭容器构成，并包括圆筒状的躯干部12、固定于躯干部12的上端侧的上部端板13、以及固定于躯干部12的下端侧的下部端板14。
机壳11的内部空间由与机壳11的内周面接合起来的固定部件(housing)50上下分隔开。比固定部件50靠上侧的空间构成上部空间部15，比固定部件50靠下侧的空间构成下部空间部16。在下文中详细说明固定部件50的结构。
在机壳11的下部空间部16的底部设有贮油部17，在该贮油部17中贮存有对涡旋式压缩机10的滑动部分进行润滑的油。
在机壳11上安装有吸入管18和喷出管19。吸入管18贯穿上部端板13的上部。吸入管18的一端部与旋转式压缩机构30所具有的吸入管接头47连接。喷出管19贯穿躯干部12。喷出管19的端部朝机壳11的下部空间部16开口。
驱动机构20包括马达21和驱动轴23。马达21收纳在机壳11的下部空间部16内。马达21包括形成为圆筒状的定子21a和转子21b。定子21a固定于机壳11的躯干部12上。在定子21a的空心部布置有转子21b。在转子21b的空心部，以贯穿转子21b的方式固定有驱动轴23，转子21b与驱动轴23一体旋转。
驱动轴23具有沿上下方向延伸的主轴部24和设于主轴部24的上侧的偏心部25，并且它们形成为一体。偏心部25形成为其直径比主轴部24的最大直径小，偏心部25的轴心相对于主轴部24的轴心偏离规定距离。驱动轴23的主轴部24的下端部分由下部轴承部28支承着可自如旋转，其中，该下部轴承部28固定于机壳11的躯干部12的下端附近。并且，主轴部24的上端部分由固定部件50所具有的轴承部53支承着可自如旋转。
并且，在驱动轴23的下端部设有供油泵26。供油泵26的吸入口朝机壳11的贮油部17敞开。供油泵26的喷出口与设置在驱动轴23的内部的供油路径27连接。由供油泵26从机壳11的贮油部17吸上来的油被供向涡旋式压缩机10的滑动部分。
压缩机构30是包括动涡旋盘35、静涡旋盘40以及固定部件50的所谓涡旋式压缩机构。固定部件50与静涡旋盘40经由螺栓彼此紧固在一起，并且在固定部件50与静涡旋盘40之间收纳有动涡旋盘35，该动涡旋盘35可自如地进行旋转。
动涡旋盘35具有呈近似圆板状的动侧端板部36。动侧涡卷37竖立着设置在动侧端板部36的上表面上。动侧涡卷37是从动侧端板部36的中心附近开始朝径向外侧呈旋涡状延伸的壁体。并且，在动侧端板部36的下表面突出地设置有凸缘部38。
亦如图2所示，静涡旋盘40具有呈近似圆板状的静侧端板部41。静侧涡卷42竖立着设置在静侧端板部41的下表面上。静侧涡卷42是从静侧端板部41的中心附近开始朝径向外侧呈旋涡状延伸、且以与动涡旋盘35的动侧涡卷37啮合的方式形成的壁体。在静侧涡卷42与动侧涡卷37之间形成有压缩室31。
静涡旋盘40具有从静侧涡卷42的最外周壁开始朝径向外侧连续着形成的外缘部43。外缘部43的下端面固定于固定部件50的上端面。并且，在外缘部43形成有朝上方敞开的开口部44。上述吸入管接头47与外缘部43的开口部44连接。
并且，在静涡旋盘40的静侧端板部41且在静侧涡卷42的中心附近、即静侧涡卷42的卷绕起始位置附近，形成有沿上下方向贯穿的喷出口32。喷出口32的下端朝压缩室31的喷出位置敞开。喷出口32的上端朝在静涡旋盘40的上部划分出来的喷出室46敞开。并且，喷出室46与机壳11的下部空间部16连通，但这并未图示出来。
如图3、图4所示，在静涡旋盘40的静侧涡卷42的根部侧，在圆周方向上留出间隔地设置有第一开口扩大部61和第二开口扩大部62，并且第一开口扩大部61和第二开口扩大部62与喷出口32连通来使喷出口32的通路面积扩大。
第一开口扩大部61设于比第二开口扩大部62靠静侧涡卷42的卷绕起始侧的位置。第一开口扩大部61和第二开口扩大部62是从静涡旋盘40的上表面侧利用钻孔机等形成的孔，当从轴向观看时，孔的一部分与静侧涡卷42重叠，从而静侧涡卷42的内周面形成为具有半圆形缺口的形状。当从轴向观看时，第一开口扩大部61和第二开口扩大部62的通路面积大致相等。
并且，第一开口扩大部61和第二开口扩大部62从静涡旋盘40的上表面侧开始贯穿静侧端板部41并延伸至静侧涡卷42的根部侧。第一开口扩大部61的轴向高度与第二开口扩大部62的轴向高度大致相等。
这样一来，通过在静侧涡卷42的根部侧设置第一开口扩大部61和第二开口扩大部62，来扩大喷出口32的通路面积，从而能够减少制冷剂通过喷出口32时的压缩损失。
并且，由于在圆周方向上留出间隔地形成第一开口扩大部61和第二开口扩大部62，因而在第一开口扩大部61与第二开口扩大部62之间就会设置有分隔壁部65。由此，能够确保静侧涡卷42的根部部分的刚性。
并且，将第一开口扩大部61与第二开口扩大部62分隔开的分隔壁部65的靠喷出口32一侧的面与静侧涡卷42的内周面相连。由此，从压缩室31朝向喷出口32的制冷剂就会顺畅地从静侧涡卷42的内周面沿着分隔壁部65的靠喷出口32一侧的面流动，从而能够减少压缩损失。
如图1所示，固定部件50形成为近似圆筒状。固定部件50的外周面形成为其上侧部分的直径比其下侧部分的直径大。而且，该外周面的上侧部分固定于机壳11的内周面上。
在固定部件50的空心部内插入有驱动轴23。并且，该空心部形成为该空心部的上侧部分的直径比其下侧部分的直径大。在空心部的下侧部分形成有轴承部53。轴承部53支承驱动轴23的主轴部24的上端部分旋转。并且，空心部的上侧部分由密封圈58分隔开，从而构成内侧背压空间54。内侧背压空间54面向动涡旋盘35的下表面。并且，动涡旋盘35的凸缘部38位于内侧背压空间54内。从轴承部53的上端突出出来的驱动轴23的偏心部25与凸缘部38卡合。
需要说明的是，驱动轴23的供油路径27的端部朝偏心部25的外周面开口。从供油路径27的端部向凸缘部38与偏心部25之间的间隙供油。被供向该间隙的油也流入内侧背压空间54。因此，内侧背压空间54的压力变得与机壳11的下部空间部16的压力相同。而且，内侧背压空间54的压力作用于动涡旋盘35的下表面，从而将动涡旋盘35推向静涡旋盘40。
并且，在固定部件50的上端面形成有供动涡旋盘35的动侧端板部36嵌入的开口部57。而且，在开口部57的底面形成有呈环状的外侧背压空间56，该外侧背压空间56与内侧背压空间54由密封圈58分隔开。外侧背压空间56面向动涡旋盘35的下表面。
－运转动作－
接下来，对上述涡旋式压缩机10的运转动作进行说明。若对涡旋式压缩机10的马达21通电，则驱动轴23便与转子21b一起旋转，并且动涡旋盘35以驱动轴23的轴心为中心进行偏心旋转。伴随动涡旋盘35的偏心旋转，压缩室31的容积进行周期性地反复增减。
具体而言，若驱动轴23旋转，则制冷剂被从吸入管18吸入到压缩室31中。接着，伴随驱动轴23的旋转，压缩室31被关闭。由于驱动轴23进一步旋转，而使得压缩室31的容积开始缩小，从而开始对压缩室31内的制冷剂进行压缩。
之后，压缩室31的容积进一步缩小，当压缩室31的容积缩小至规定容积时，喷出口32打开。已在压缩室31中得到了压缩的制冷剂经由喷出口32、喷出口32周边的第一开口扩大部61及第二开口扩大部62向静涡旋盘40的喷出室46喷出。喷出室46内的制冷剂经由机壳11的下部空间部16从喷出管19喷出。需要说明的是，如上所述，下部空间部16与内侧背压空间54连通，在内侧背压空间54内的制冷剂压力的作用下，动涡旋盘35被朝着静涡旋盘40推压。
(第二实施方式)
图5是放大地示出本第二实施方式所涉及的静涡旋盘的喷出口周边的俯视图。以下，对与上述第一实施方式相同的部分标注相同的符号，仅对不同点进行说明。
如图5所示，在静涡旋盘40的静侧涡卷42的根部侧，在圆周方向上留出间隔地设置有第一开口扩大部61、第二开口扩大部62及第三开口扩大部63，并且第一开口扩大部61、第二开口扩大部62及第三开口扩大部63与喷出口32连通而使喷出口32的通路面积扩大。
从静侧涡卷42的卷绕起始位置起依次设有第一开口扩大部61、第二开口扩大部62以及第三开口扩大部63。当从轴向观看时，第一开口扩大部61、第二开口扩大部62以及第三开口扩大部63形成为它们的通路面积大致相等。
并且，如图6所示，第一开口扩大部61、第二开口扩大部62以及第三开口扩大部63从静涡旋盘40的上表面侧开始贯穿静侧端板部41并延伸至静侧涡卷42的根部侧。第一开口扩大部61、第二开口扩大部62以及第三开口扩大部63的轴向高度大致相等。
这样一来，通过在静侧涡卷42的根部侧设置第一开口扩大部61、第二开口扩大部62及第三开口扩大部63，从而能够缩小每个开口扩大部的切口量来确保静侧涡卷42的根部侧的刚性，并且能够进一步扩大喷出口32的通路面积，从而能够减少制冷剂通过喷出口32时的压缩损失。
并且，由于在圆周方向上留出间隔地形成第一开口扩大部61、第二开口扩大部62以及第三开口扩大部63，从而在第一开口扩大部61与第二开口扩大部62之间、以及第二开口扩大部62与第三开口扩大部63之间就会分别设置有分隔壁部65。由此，能够确保静侧涡卷42的根部部分的刚性。
(第三实施方式)
图7是放大地示出本第三实施方式所涉及的静涡旋盘的喷出口周边的俯视图。以下，对与上述第一实施方式相同的部分标注相同的符号，并仅对不同点进行说明。
如图7所示，在静涡旋盘40的静侧涡卷42的根部侧，在圆周方向上留出间隔地设置有第一开口扩大部61和第二开口扩大部62，该第一开口扩大部61和该第二开口扩大部62与喷出口32连通而使喷出口32的通路面积扩大。
第一开口扩大部61设于比第二开口扩大部62靠静侧涡卷42的卷绕起始侧的位置。当从轴向观看时，第一开口扩大部61形成为第一开口扩大部61的通路面积比第二开口扩大部62的通路面积小。
并且，如图8所示，第一开口扩大部61和第二开口扩大部62从静涡旋盘40的上表面侧开始贯穿静侧端板部41并延伸至静侧涡卷42的根部侧。第一开口扩大部61的轴向高度与第二开口扩大部62的轴向高度大致相等。
这样一来，通过使设于静侧涡卷42的卷绕起始侧的第一开口扩大部61的通路面积形成为当从轴向观看时比第二开口扩大部62的通路面积小，来减少静侧涡卷42中离刚性最低的卷绕起始位置较近的部分的切口量，从而能够确保静侧涡卷42的卷绕起始位置的刚性。
(第四实施方式)
图9是放大地示出本第四实施方式所涉及的静涡旋盘的喷出口周边的俯视图。以下，对与上述第一实施方式相同的部分标注相同的符号，仅对不同点进行说明。
如图9所示，在静涡旋盘40的静侧涡卷42的根部侧，在圆周方向上留出间隔地设置有第一开口扩大部61和第二开口扩大部62，并且第一开口扩大部61和第二开口扩大部62与喷出口32连通而使喷出口32的通路面积扩大。
第一开口扩大部61设于比第二开口扩大部62靠静侧涡卷42的卷绕起始侧的位置。当从轴向观看时，第一开口扩大部61和第二开口扩大部62的通路面积大致相等。
并且，如图10所示，第一开口扩大部61和第二开口扩大部62从静涡旋盘40的上表面侧开始贯穿静侧端板部41并延伸至静侧涡卷42的根部侧。第一开口扩大部61形成为第一开口扩大部61的轴向高度比第二开口扩大部62的轴向高度低。
这样一来，通过使设于静侧涡卷42的卷绕起始侧的第一开口扩大部61的轴向高度形成为比第二开口扩大部62的轴向高度低，来减少静侧涡卷42中离刚性最低的卷绕起始位置较近的部分的切口量，从而能够确保静侧涡卷42的卷绕起始位置的刚性。
(第五实施方式)
图11是放大地示出本第五实施方式所涉及的静涡旋盘的喷出口周边的俯视图。以下，对与上述第一实施方式相同的部分标注相同的符号，仅对不同点进行说明。
如图11所示，在静涡旋盘40的静侧涡卷42的根部侧，在圆周方向上留出间隔地设置有第一开口扩大部61和第二开口扩大部62，并且第一开口扩大部61和第二开口扩大部62与喷出口32连通而使喷出口32的通路面积扩大。
第一开口扩大部61设于比第二开口扩大部62靠静侧涡卷42的卷绕起始侧的位置。当从轴向观看时，第一开口扩大部61形成为第一开口扩大部61的通路面积比第二开口扩大部62的通路面积小。
并且，如图12所示，第一开口扩大部61和第二开口扩大部62从静涡旋盘40的上表面侧开始贯穿静侧端板部41并延伸至静侧涡卷42的根部侧。第一开口扩大部61形成为第一开口扩大部61的轴向高度比第二开口扩大部62的轴向高度低。
这样一来，使设于静侧涡卷42的卷绕起始侧的第一开口扩大部61的通路面积形成为当从轴向观看时比第二开口扩大部62的通路面积小，并且使第一开口扩大部61的轴向高度形成为比第二开口扩大部62的轴向高度低。由此，通过减少静侧涡卷42中离刚性最低的卷绕起始位置较近的部分的切口量，从而能够确保静侧涡卷42的卷绕起始位置的刚性。
(其它实施方式)
上述实施方式也可以采用下述结构。
在本实施方式中，对形成有两个或三个开口扩大部的结构进行了说明，但开口扩大部的数量是任意的，在既能够扩大喷出口32的通路面积又能够确保静侧涡卷42的刚性的范围内，能够适当加以改变。
－产业实用性－
综上所述，本发明能够获得既能扩大喷出口的通路面积又能确保静侧涡卷的刚性这一实用性较高的效果，因而极其有用，具有较高的产业实用性。
－符号说明－
10 涡旋式压缩机
31 压缩室
32 喷出口
35 动涡旋盘
37 动侧涡卷
40 静涡旋盘
42 静侧涡卷
61 第一开口扩大部
62 第二开口扩大部
65 分隔壁部

Claims (4)

1.一种涡旋式压缩机，该涡旋式压缩机具备具有旋涡状的静侧涡卷(42)的静涡旋盘(40)和具有旋涡状的动侧涡卷(37)的动涡旋盘(35)，通过使该静侧涡卷(42)与该动侧涡卷(37)啮合而形成有压缩室(31)，并且通过使该动涡旋盘(35)相对于该静涡旋盘(40)进行偏心旋转，来使已在该压缩室(31)内被压缩后的制冷剂从喷出口(32)喷出，该喷出口(32)开在该静侧涡卷(42)的卷绕起始位置处，所述涡旋式压缩机的特征在于：
在所述静涡旋盘(40)的所述静侧涡卷(42)的根部侧，在圆周方向上留出间隔地设置有第一开口扩大部(61)和第二开口扩大部(62)，所述第一开口扩大部(61)和所述第二开口扩大部(62)与所述喷出口(32)连通来使该喷出口(32)的通路面积扩大。
2.根据权利要求1所述的涡旋式压缩机，其特征在于：
分隔壁部(65)将所述第一开口扩大部(61)与所述第二开口扩大部(62)分隔开，所述分隔壁部(65)的靠所述喷出口(32)一侧的面与所述静侧涡卷(42)的内周面相连。
3.根据权利要求1或2所述的涡旋式压缩机，其特征在于：
所述第一开口扩大部(61)设置于比所述第二开口扩大部(62)靠所述静侧涡卷(42)的卷绕起始侧的位置，并且当从轴向观看时，该第一开口扩大部(61)的通路面积形成为比该第二开口扩大部(62)的通路面积小。
4.根据权利要求1到3中任一项权利要求所述的涡旋式压缩机，其特征在于：
所述第一开口扩大部(61)设置于比所述第二开口扩大部(62)靠所述静侧涡卷(42)的卷绕起始侧的位置，并且该第一开口扩大部(61)的轴向高度形成为比该第二开口扩大部(62)的轴向高度低。
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