CN110678653A - 涡旋压缩机 - Google Patents

Abstract

吸入通路(C)包括插入管道部(65、91)和端板内通路(73、92、94)，插入管道部(65、91)插入机壳(20)的盖部(22)的通孔(83)中，端板内通路(73、92、94)形成在静侧端板部(42)的内部且具有朝向吸入孔(46)敞开的流出开口部(78)。通孔(83)的中心(p2)比端板内通路(73、92、94)的流出开口部(78)的中心(p1)更靠近躯干部(21)的轴心(P)。

Description

涡旋压缩机

技术领域

本发明涉及一种涡旋压缩机。

背景技术

迄今为止，作为压缩流体的压缩机，已知有涡旋压缩机。

专利文献1中所记载的涡旋压缩机包括机壳、具有静涡旋盘及动涡旋盘的压缩机构、以及驱动该动涡旋盘旋转的电动机。机壳具有筒状的躯干部和封闭该躯干部的轴向上的端部的盖部(上部端板)，并收纳压缩机构和电动机。静涡旋盘具有静侧端板部、以及立着设置在该静侧端板部的下表面上的涡旋状的静侧涡卷。动涡旋盘具有动侧端板部、以及立着设置在该动侧端板部的上表面上的动侧涡卷。通过静侧涡卷与动侧涡卷彼此啮合，在两者之间形成流体的压缩室。

涡旋压缩机包括贯穿机壳的盖部且向压缩机构延伸的吸入管。在静涡旋盘上的与静侧涡卷的最外周部分对应的部位形成有能够与压缩室连通的吸入孔。吸入管沿轴向贯穿静涡旋盘的静侧端板部，该吸入管的下端(流出开口部)朝向吸入孔敞开。

若动涡旋盘借助电动机进行旋转运动，则吸入管内的流体经由吸入孔被引入压缩室中。随着动涡旋盘的旋转运动，压缩室的容积逐渐变小，该流体就被压缩。压缩后的流体从喷出口向压缩机构的外部喷出。

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2017－15058号公报

发明内容

－发明要解决的技术问题－

在如上所述的涡旋压缩机中，为了实现压缩室的大容量化，有时使压缩机构向径向外侧扩大。另一方面，若像这样使压缩机构向径向外侧扩大，则用于将流体引入压缩室中的吸入孔的位置也向径向外侧偏移。另一方面，若欲使用于贯穿机壳的盖部的吸入管与吸入孔连接，则机壳的盖部的通孔也向径向外侧偏移，导致该通孔与机壳的躯干部接近。由此在盖部向躯干部弯曲的弯曲部分与通孔接近，导致难以进行用于将吸入管连接的焊接等加工。

本发明是正是为解决上述技术题而完成的，其目的在于：提供一种涡旋压缩机，在该涡旋压缩机中能够使压缩机构向径向外侧扩大，并且容易地进行在机壳的盖部处的管道连接所需的加工。

－用以解决技术问题的技术方案－

第一方面的发明以涡旋压缩机为对象，该涡旋压缩机包括机壳20、压缩机构40以及吸入通路C，所述机壳20具有筒状的躯干部21和安装在该躯干部21的轴向端部上的盖部22，所述压缩机构40具有静涡旋盘41和动涡旋盘51，并收纳在所述机壳20中，所述吸入通路C用于将所述机壳20的外部的流体送至所述压缩机构40的压缩室57，所述涡旋压缩机的特征在于：所述静涡旋盘41具有静侧端板部42、静侧涡卷44和吸入孔46，所述静侧涡卷44立着设置在该静侧端板部42上，所述吸入孔46形成在与该静侧涡卷44的最外周部分对应的部位，该吸入孔46能够与所述压缩室57连通，所述吸入通路C包括插入管道部65、91和端板内通路73、92、94，所述插入管道部65、91插入所述机壳20的盖部22的通孔83中，所述端板内通路73、92、94形成在所述静侧端板部42的内部且具有朝向所述吸入孔46敞开的流出开口部78，所述通孔83的中心p2比所述端板内通路73、92、94的流出开口部78的中心p1更靠近所述躯干部21的轴心P。

在第一方面的发明中，流过了吸入通路C的制冷剂经由吸入孔46被引入压缩室57中。若动涡旋盘51进行公转运动，则压缩室57的容积缩小，制冷剂在该压缩室57中被压缩。

在本发明中，吸入通路C构成为吸入通路C的流出开口部78的中心p1比通孔83的中心p2更靠近躯干部21的轴心P。因此，即使使压缩机构40向径向外侧扩大，伴随于此吸入孔46接近躯干部21，也能够将吸入通路C的流出开口部78与吸入孔46连接起来。

另一方面，供吸入通路C的插入管道部65、91插入的通孔83的中心p2比流出开口部78的中心p1更靠近躯干部21的轴心P。因此、能够避免通孔83或者插入管道部65、91与盖部22的弯曲部发生干扰。其结果是，能够避免在机壳20的盖部22的、对插入管道部65、91的加工变得困难。

第二方面的发明的特征在于，在第一方面的发明的基础上，所述插入管道部由上游侧管道部65、91构成，所述上游侧管道部65、91沿与所述通孔83的中心p2同轴的方向延伸，所述端板内通路由下游侧管道部73、92构成，所述下游侧管道部73、92以与所述流出开口部78的中心同轴的方式，相对于所述上游侧管道部65、91朝所述躯干部21侧偏移。

在第二方面的发明中，能够利用与通孔83同轴的上游侧管道部65、91和与流出开口部78同轴的下游侧管道部73、92而构成吸入通路C。

第三方面的发明的特征在于，在第二方面的发明的基础上，所述上游侧管道部65、91和所述下游侧管道部73、92由彼此不为一体的部件构成。

在第三方面的发明中，不为一体的部件即上游侧管道部65、91与下游侧管道部73、92相连接而构成吸入通路C。

－发明的效果－

根据本发明，使机壳20的盖部22的通孔83的中心p2位于比吸入通路C的流出开口部78的中心p1更靠近躯干部21的轴心P的位置上。这样一来，即使压缩机构40的吸入孔46位于靠径向外侧的位置上，也能够将吸入通路C的流出开口部78与吸入孔46可靠地连接起来。此外，能够避免通孔83与盖部22的弯曲部发生干扰，能够容易地进行在盖部22的管道的连接。

附图说明

图1是示出实施方式所涉及的涡旋压缩机的整体结构的纵向剖视图。

图2是使实施方式所涉及的涡旋压缩机的压缩机构放大后所得到的纵向剖视图。

图3是沿图2中的III-III线剖开的剖视图。

图4是沿图2中的IV-IV线剖开的剖视图。

图5是变形例1所涉及的相当于图2的图。

图6是变形例2所涉及的相当于图2的图。

具体实施方式

下面，参照附图对本发明的实施方式进行说明。需要说明的是，下面的实施方式是本质上优选的示例，并没有对本发明、其应用对象或其用途的范围加以限制的意图。

本发明的实施方式所涉及的涡旋压缩机10连接在进行制冷空调循环的制冷剂回路中。制冷剂回路例如应用于空调装置。

涡旋压缩机10包括机壳20、收纳在该机壳20中的驱动机构30、以及收纳在该机壳20中的压缩机构40。

机壳20由两端被封闭的纵向长度较长的圆筒状密闭容器构成。机壳20包括：两端敞开的圆筒状的躯干部21；固定在躯干部21的上端侧的上部端板22(盖部)；以及固定在该躯干部21的下端侧的下部端板23。在机壳20的下部形成有贮存润滑油的贮油部24。

驱动机构30包括电动机31和驱动轴35，该驱动轴35被该电动机31驱动着旋转。电动机31包括定子32和转子33。定子32形成为近似圆筒状，该定子32的外周面固定在躯干部21上。在定子32的内部布置有近似圆筒状的转子33。在转子33的内部固定有沿轴向贯穿该转子33的驱动轴35。驱动轴35包括主轴36和从该主轴36的上端朝着上方突出的偏心部37。

在电动机31的下侧设置有下部轴承部件25。在下部轴承部件25的内部设置有下部轴承25a。在电动机31的上侧设置有壳体26。在壳体26的内部设置有上部轴承26a。驱动轴35的主轴36被下部轴承25a和上部轴承26a支承着能够旋转。

驱动轴35的偏心部37相对于主轴36的轴心在径向上偏心规定量。在驱动轴35的主轴36的下端设置有用于输送贮油部24中的油的油泵38。在驱动轴35的内部形成有供油通路39。由油泵38吸上来的油经由供油通路39供向压缩机构40、下部轴承25a、上部轴承26a等各滑动部。

壳体26形成为上侧部分的直径比较大的近似圆筒状。壳体26的上侧部分固定在机壳20的躯干部21上。在壳体26中，在上侧部分的中央形成有凹状的曲轴室27。驱动轴35的偏心部37收纳在曲轴室27中。

压缩机构40构成为具有静涡旋盘41和动涡旋盘51的涡旋压缩机构。

静涡旋盘41包括静侧端板部42、外缘部43、以及静侧涡卷44。动涡旋盘51包括动侧端板部52、凸缘部53、以及动侧涡卷54。

静侧端板部42形成为构成静涡旋盘41上端部的近似圆板状。在静侧端板部42的轴心部分设置有喷出口55和打开、关闭该喷出口55的喷出阀56。从喷出口55喷出已在压缩机构40中被压缩后的制冷剂。

外缘部43与静侧端板部42的外周部分的下表面形成为一体。外缘部43形成为近似圆筒状，该外缘部43的下侧部分经由壳体26固定在机壳20上。

静侧涡卷44与静侧端板部42中外缘部43的内侧部分形成为一体。静侧涡卷44立着设置在静侧端板部42的下表面上，且呈涡旋状。静侧涡卷44从静侧端板部42朝着动涡旋盘51侧(下方)突出。在静涡旋盘41的下表面上以沿着静侧涡卷44的壁面延伸的方式形成有涡旋状的涡卷槽45。

动侧端板部52布置为与静侧端板部42对置，且形成为近似圆板状。

凸缘部53在动侧端板部52的中央部分的下表面上与该动侧端板部52形成为一体。凸缘部53形成为朝着下方突出的筒状，并收纳在曲轴室27的内部。驱动轴35的偏心部37与凸缘部53卡合。

动侧涡卷54立着设置在动侧端板部52的上表面上，且呈涡旋状。动侧涡卷54从动侧端板部52朝着静涡旋盘41侧(上方)突出，并收纳在静涡旋盘41的涡卷槽45内。

在压缩机构40中，静侧涡卷44与动侧涡卷54彼此啮合。由此在静侧涡卷44与动侧涡卷54之间形成有压缩室57，在该压缩室57中制冷剂被压缩。

喷出管11与机壳20连接。喷出管11沿径向贯穿机壳20的躯干部21。喷出管11的流入端朝向壳体26的下侧空间12敞开。

＜吸入孔＞

如图2及图3所示，在静涡旋盘41上形成有能够与压缩室57连通的吸入孔46。吸入孔46形成在与静侧涡卷44的最外周部分44a(卷绕结束部分)对应的部位、或与静侧涡卷44的最外周部分44a相邻的部位。换言之，吸入孔46形成在外缘部43与静侧涡卷44之间，并且形成为与涡卷槽45的最外周部分相连(参照图3)。

如图2所示，吸入孔46与吸入通路C(详情后述)连接，该吸入通路C用于将机壳20的外部的流体(低压制冷剂)引入压缩机构40的压缩室57中。吸入孔46中设置有用于打开、关闭吸入通路C的吸入阀47。吸入阀47具有：对吸入通路C的终端进行打开、关闭的阀主体47a；以及对该阀主体47a向吸入通路C侧施力的弹簧47b。若涡旋压缩机10处于工作状态且制冷剂在吸入通路C中流动，则吸入阀47抵抗弹簧47b的作用力朝着下方发生位移，从而吸入通路C处于打开状态。若涡旋压缩机10处于停止状态，则吸入阀47由于弹簧47b的作用力而向上方发生位移，从而吸入通路C处于关闭状态。

＜上部端板的详细结构＞

图2所示的上部端板22构成所谓的机壳顶部，吸入管60贯穿该上部端板22，该吸入管60的详情后述。上部端板22包括：构成水平的平坦状壁面的平坦部22a；以及构成垂直的筒状壁面的周壁部22b。此外，在上部端板22上形成有弯曲部22c(R部)，该弯曲部22c弯曲成使平坦部22a与周壁部22b平滑地连接起来。也就是说，弯曲部22c形成在平坦部22a与周壁部22b之间的角部。

上部端板22包括用于固定吸入管60的管道座80。管道座80插入形成在上部端板22的平坦部22a的插入孔22d中。管道座80具有与插入孔22d嵌合的小直径筒部81、以及直径比该小直径筒部81大的大直径筒部82。大直径筒部82的下表面构成与上部端板22的上表面抵接的筒状的台阶面。在小直径筒部81的内部形成有供吸入管60贯穿的通孔83。

＜吸入通路＞

本实施方式中的吸入通路C由吸入管60构成，该吸入管60由多根管道构成。吸入管60贯穿机壳20的上部端板22。本实施方式的吸入管60从制冷剂流的上游侧朝向下游侧依次包括引入管61、主吸入管65和连结管71。

主吸入管65构成插入管道部，该插入管道部插入上部端板(严格地说是管道座80)的通孔83中。此外，主吸入管65构成上游侧管道部，该上游侧管道部以与通孔83的中心p2同轴的方式沿上下方向延伸。

主吸入管65沿机壳20的躯干部21的轴心P方向(图3中的铅直方向)直线状地延伸。主吸入管65从上游侧朝向下游侧依次具有扩大部66、中间部67以及突出部68。扩大部66位于机壳20的外部，该扩大部66的外径大于中间部67的外径。中间部67插入上部端板22(严格地说是管道座80)的通孔83中，并且在机壳20的内部朝着下方延伸。突出部68位于主吸入管65的下端，该突出部68的外径小于中间部67的外径。

引入管61插入主吸入管65的始端中而与该主吸入管65连结。在引入管61的上部形成有使该引入管61的管道直径(外径和内径)扩大的扩径部62。

连结管71构成安装在静涡旋盘41的静侧端板部42上的连结部件70的一部分。连结部件70具有连结管71、以及从该连结管71的外周面朝着躯干部21的轴心P侧突出的凸缘部75。连结管71和凸缘部75例如通过铸造而一体成形。凸缘部75呈平板状且水平扩展，以便与静侧端板部42的上表面抵接，该凸缘部75借助紧固部件76安装在静涡旋盘41上。

连结管71具有第一管道部72和第二管道部73。第一管道部72与主吸入管65的突出部68连接，并且第一管道部72与凸缘部75连结。第一管道部72与主吸入管65同轴。以机壳20的躯干部21的轴心P为基准时，第二管道部73相比第一管道部72更加朝着径向外侧偏移。也就是说，第二管道部73位于比第一管道部72更靠近机壳20的躯干部21附近的位置上。

在本实施方式的静侧端板部42上形成有沿着躯干部21的轴心P在上下方向上延伸的纵孔48。纵孔48位于吸入孔46的上侧。连结管71的第二管道部73插入纵孔48中。也就是说，第二管道部73构成位于静侧端板部42的内部的端板内通路。

在第二管道部73的下端形成有朝向吸入孔46敞开的流出开口部78。第二管道部73构成下游侧管道部，该下游侧管道部以与流出开口部78的中心p1同轴的方式沿上下方向延伸。在第二管道部73与纵孔48之间设置有O形环77等密封部件。

－运转动作－

对涡旋压缩机10的运转动作进行说明。若电动机31处于通电状态，则驱动轴35与转子33一起旋转，动涡旋盘51做旋转运动。伴随着动涡旋盘51的旋转运动，压缩室57的容积周期性地发生增减。伴随于此，低压制冷剂依次流过引入管61和主吸入管65，流入连结管71中。然后，制冷剂依次流过第一管道部72和第二管道部73后，被引入吸入孔46中。

吸入孔46中的制冷剂流入涡卷槽45，被送入动侧涡卷54与静侧涡卷44之间的压缩室57中。伴随着动涡旋盘51的旋转运动，压缩室57处于密闭状态，若驱动轴35进一步旋转，则压缩室57的容积缩小，制冷剂在压缩室57中被压缩。

然后，若压缩室57的容积进一步缩小，并与喷出口55连通的压缩室57的内压超过规定压力，则喷出阀56被打开，高压制冷剂从喷出口55喷出。该制冷剂绕到壳体26的下侧空间12后，从喷出管11被送到机壳20的外部。

＜通孔和吸入通路的位置关系＞

参照图2、图4对涡旋压缩机10的吸入通路C的轴心的位置关系做详细的说明。

在本实施方式的涡旋压缩机10中，吸入通路C的终端即流出开口部78的中心p1和上部端板22的通孔83的中心p2在径向上错开。具体而言，所述通孔83的中心p2比吸入通路C的流出开口部78的中心p1更靠近所述躯干部21的轴心P。此处，第二管道部73与流出开口部78的中心p1同轴。另一方面，引入管61、主吸入管65以及第一管道部72与通孔83的中心p2同轴。因此，在本实施方式中，引入管61、主吸入管65以及第一管道部72的轴心比第二管道部73更靠近躯干部21的轴心P。

这样一来，在本实施方式中，能够一边使压缩机构40向径向外侧扩大一边容易地进行吸入管60的连接所需的加工。

具体而言，随着压缩机构40的大容量化，若使静涡旋盘41及动涡旋盘51向径向外侧大型化，则压缩室57也在径向上扩大。其结果是，与静侧涡卷44的最外周端部相邻的吸入孔46也接近机壳20的躯干部21。此处，若采用使上下方向上直线状延伸的吸入管与吸入孔46连接的结构，则在上部端板22，供吸入管贯穿的通孔83的位置也接近机壳20的躯干部21。这样一来，通孔83接近上部端板22的弯曲部22c，使得吸入管所需的加工变得困难。

相对于此，在本实施方式中，贯穿上部端板22的主吸入管65位于比与吸入孔46连接的第二管道部73更靠近躯干部的轴心P的位置上。因此，在本实施方式中，由于上部端板22的通孔83的位置接近躯干部21的轴心P，所以能够避免通孔83与弯曲部22c之间的干扰，从而能够将通孔83形成在平坦部22a上。这样一来，能够简便地进行在上部端板22的插入孔22d的加工、管道座80的安装、焊接、主吸入管65的钎焊等加工。

－实施方式的效果－

根据上述实施方式，使上部端板22的通孔83的中心p2位于比吸入通路C的流出开口部78的中心p1更靠近躯干部21的轴心P的位置上。这样一来，即使压缩机构40的吸入孔46位于靠径向外侧的位置上，也能够将吸入通路C的流出开口部78与吸入孔46可靠地连接起来。此外，能够避免管道座80或通孔83与上部端板22的弯曲部22c发生干扰，能够容易地进行在上部端板22的管道的连接。

＜变形例1＞

图5所示的变形例1的吸入通路C的结构与上述实施方式的吸入通路C的结构不相同。具体而言，变形例1的吸入通路C是将实施方式中的主吸入管65与连结管71形成为一体而得到的，该吸入通路C构成一根吸入连接管90。吸入连接管90具有：插入通孔83中的直线状的上游侧管道部91(插入管道部)；与静侧端板部42的纵孔48连接的直线状的下游侧管道部92(端板内通路)；以及连接上游侧管道部91和下游侧管道部92的中间管道部93。上游侧管道部91以与通孔83的中心p2同轴的方式沿上下方向延伸。下游侧管道部92以与流出开口部78的中心p1同轴的方式沿上下方向延伸。中间管道部93以越靠近下方则越接近躯干部21的方式倾斜地延伸。

在变形例1中，通孔83的中心p2也位于比下游侧管道部92的流出开口部78的中心p1更靠近躯干部21的轴心P的位置上。因此，即使使压缩机构40向径向外侧扩大，也能够将下游侧管道部92的流出开口部78与吸入孔46连接起来。此外，能够可靠地避免管道座80或通孔83与上部端板22的弯曲部22c发生干扰。

＜变形例2＞

图6所示的变形例2的吸入通路C的结构与上述实施方式的吸入通路C的结构不相同。具体而言，变形例2的吸入通路C是吸入管60与吸入连通路径94相连而构成的。变形例2的吸入管60由与上述实施方式一样的引入管61及主吸入管65构成。

在变形例2中，在静侧端板部42的内部形成有作为端板内通路的吸入连通路径94。具体而言，吸入连通路径94以越靠近下方则越接近躯干部21的方式倾斜地延伸。而且，吸入连通路径94的下端构成朝向吸入孔46敞开的流出开口部78。

在变形例2中，通孔83的中心p2也位于比吸入连通路径94的流出开口部78的中心p1更靠近躯干部21的轴心P的位置上。因此，即使使压缩机构40向径向外侧扩大，也能够将吸入连通路径94的流出开口部78与吸入孔46连接起来。此外，能够可靠地避免管道座80或通孔83与上部端板22的弯曲部22c发生干扰。

＜其它实施方式＞

在上述实施方式中，将通孔83形成在设置于上部端板22上的管道座80上，但也可以将通孔83直接形成在上部端板22的壁面上。在该情况下，通过使通孔83的中心比吸入通路C的流出开口部78的中心p1更靠近躯干部21的轴心P，也能够起到与上述各方式相同的效果。

－产业实用性－

本发明对于涡旋压缩机是很有用的。

－符号说明－

20 机壳

21 躯干部

22 上部端板(盖部)

40 压缩机构

41 静涡旋盘

42 静侧端板部

44 静侧涡卷

46 吸入孔

51 动涡旋盘

57 压缩室

65 主吸入管(插入管道部、上游侧管道部)

73 第二管道部(下游侧管道部、端板内通路)

78 流出开口部

83 通孔

91 上游侧管道部

92 下游侧管道部(端板内通路)

94 吸入连通路径(端板内通路)

C 吸入通路

p1 通孔的中心

p2 流出开口部的中心

P 躯干部的中心

Claims (3)

1.一种涡旋压缩机，其包括机壳(20)、压缩机构(40)以及吸入通路(C)，

所述机壳(20)具有筒状的躯干部(21)和安装在该躯干部(21)的轴向端部上的盖部(22)，

所述压缩机构(40)具有静涡旋盘(41)和动涡旋盘(51)，并收纳在所述机壳(20)中，

所述吸入通路(C)用于将所述机壳(20)的外部的流体送至所述压缩机构(40)的压缩室(57)，

所述涡旋压缩机的特征在于：

所述静涡旋盘(41)具有静侧端板部(42)、静侧涡卷(44)和吸入孔(46)，

所述静侧涡卷(44)立着设置在该静侧端板部(42)上，

所述吸入孔(46)形成在与该静侧涡卷(44)的最外周部分对应的部位，该吸入孔(46)能够与所述压缩室(57)连通，

所述吸入通路(C)包括插入管道部(65、91)和端板内通路(73、92、94)，

所述插入管道部(65、91)插入所述机壳(20)的盖部(22)的通孔(83)中，

所述端板内通路(73、92、94)形成在所述静侧端板部(42)的内部且具有朝向所述吸入孔(46)敞开的流出开口部(78)，

所述通孔(83)的中心(p2)比所述端板内通路(73、92、94)的流出开口部(78)的中心(p1)更靠近所述躯干部(21)的轴心(P)。

2.根据权利要求1所述的涡旋压缩机，其特征在于：

所述插入管道部由上游侧管道部(65、91)构成，所述上游侧管道部(65、91)沿与所述通孔(83)的中心(p2)同轴的方向延伸，

所述端板内通路由下游侧管道部(73、92)构成，所述下游侧管道部(73、92)以与所述流出开口部(78)的中心同轴的方式，相对于所述上游侧管道部(65、91)朝所述躯干部(21)侧偏移。

3.根据权利要求2所述的涡旋压缩机，其特征在于：

所述上游侧管道部(65、91)和所述下游侧管道部(73、92)由彼此不为一体的部件构成。

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