CN111566350B - 涡旋式压缩机 - Google Patents

Abstract

在涡旋式压缩机的旋转涡旋盘(50)设有旋转侧端板部(51)和旋转侧涡卷(60)。在旋转侧端板部(51)形成有背面凹部(70)。背面凹部(70)在旋转侧端板部(51)的背面(53)和外周面(54)上都开口。背面凹部(70)沿着旋转侧涡卷(60)的卷绕结束部(63)延伸。通过形成背面凹部(70)，而能够抑制旋转侧涡卷(60)在涡旋式压缩机反转时受到损伤。

Description

涡旋式压缩机

技术领域

本公开涉及一种涡旋式压缩机。

背景技术

迄今为止，具有旋转涡旋盘和静涡旋盘的涡旋式压缩机已为人所知。在涡旋式压缩机停止时，存在旋转涡旋盘朝着与涡旋式压缩机工作时的旋转方向相反的方向旋转的情况。在旋转涡旋盘反转时，作用于旋转侧涡卷的卷绕结束部的载荷过大，有可能导致旋转侧涡卷破损。因此，在专利文献1所公开的涡旋式压缩机中，通过在旋转侧涡卷的卷绕结束部形成规定形状的缺口部，以降低在旋转涡旋盘反转过程中作用于旋转侧涡卷的卷绕结束部的载荷。

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2016－079873号公报

发明内容

－发明要解决的技术问题－

在如专利文献1所公开的涡旋式压缩机那样在旋转侧涡卷的卷绕结束部形成有缺口部的情况下，旋转侧涡卷的形成有缺口部的部分便无法形成压缩室。其结果是，旋转侧涡卷的能够形成压缩室的部分的长度变短，密闭时间点下的压缩室的容积变小，有可能无法确保涡旋式压缩机的容量。

本公开的目的在于：在确保涡旋式压缩机的容量的同时，抑制旋转侧涡卷受到损伤。

－用以解决技术问题的技术方案－

本公开的第一方面以一种涡旋式压缩机为对象，该涡旋式压缩机包括旋转涡旋盘50和静涡旋盘40，所述旋转涡旋盘50具有圆板状的旋转侧端板部51和从该旋转侧端板部51的前表面52突出来的呈涡旋壁状的旋转侧涡卷60，所述静涡旋盘40具有与所述旋转侧涡卷60啮合的呈涡旋壁状的静侧涡卷42。在所述旋转侧端板部51形成有背面凹部70，该背面凹部70在该旋转侧端板部51的背面53上开口，并沿着所述旋转侧涡卷60的卷绕结束部63延伸。

在第一方面中，在旋转侧端板部51形成有背面凹部70。就旋转侧端板部51而言，形成有背面凹部70的部分的厚度比其它部分的厚度薄，因此刚性比其他部分的刚性低。背面凹部70沿着旋转侧涡卷60的卷绕结束部63延伸。因此，旋转侧端板部51的沿着旋转侧涡卷60的卷绕结束部63延伸的部分的刚性变得较低。

在旋转涡旋盘50进行反转的过程中，存在较大的载荷作用于旋转侧涡卷60的卷绕结束部63的情况。在该情况下，在第一方面的涡旋式压缩机10中，旋转侧端板部51的形成有背面凹部70的部分(即，刚性较低的部分)就会发生弹性变形。因此，在旋转侧涡卷60的卷绕结束部63的根部附近的部分(即，靠旋转侧端板部51的基端部)产生的应力就会变小，从而能够避免旋转侧涡卷60受到损伤。

本公开的第二方面在上述第一方面的基础上，沿着所述旋转侧涡卷60从该旋转侧涡卷60的卷绕起始端61朝向卷绕结束端62的方向为所述旋转侧涡卷60的伸长方向，在所述旋转侧涡卷60的伸长方向上，整个所述背面凹部70形成在所述旋转侧涡卷60的卷绕结束端62的后侧。

就第二方面的旋转侧端板部51而言，在旋转侧涡卷60的伸长方向上，整个背面凹部70形成在旋转侧涡卷60的卷绕结束端62的后侧。在该方面中，整个背面凹部70沿着旋转侧涡卷60延伸。

本公开的第三方面在上述第一方面的基础上，沿着所述旋转侧涡卷60从该旋转侧涡卷60的卷绕起始端61朝向卷绕结束端62的方向为所述旋转侧涡卷60的伸长方向，在所述旋转侧涡卷60的伸长方向上，所述背面凹部70从所述旋转侧涡卷60的卷绕结束端62的前侧一直形成到所述卷绕结束端62的后侧。

在旋转侧涡卷60的伸长方向上，第三方面的背面凹部70的一部分位于旋转侧涡卷60的卷绕结束端62的前侧，其余的部分位于旋转侧涡卷60的卷绕结束端62的后侧区域。

本公开的第四方面在上述第三方面的基础上，在所述旋转侧涡卷60的伸长方向上，所述背面凹部70的位于所述旋转侧涡卷60的卷绕结束端62的后侧的部分77在所述旋转侧端板部51的圆周方向上的长度，在所述背面凹部70的位于所述旋转侧涡卷60的卷绕结束端62的前侧的部分76在所述旋转侧端板部51的圆周方向上的长度以上。

在旋转侧涡卷60的伸长方向上，第四方面的背面凹部70的位于旋转侧涡卷60的卷绕结束端62的后侧的部分77沿着旋转侧涡卷60的卷绕结束部63延伸，另一方面，在旋转侧涡卷60的伸长方向上，背面凹部70的位于旋转侧涡卷60的卷绕结束端62的前侧的部分76并没有与旋转侧涡卷60的卷绕结束部63重叠。因此，该方面的背面凹部70的沿着旋转侧涡卷60的卷绕结束部63延伸的部分77的长度，在背面凹部70的没有与旋转侧涡卷60的卷绕结束部63重叠的部分76的长度以上。

本公开的第五方面在上述第一到第四方面中任一方面的基础上，所述背面凹部70在所述旋转侧端板部51的背面53和外周面54上都开口。

就第五方面的旋转侧端板部51而言，背面凹部70在该旋转侧端板部51的背面53和外周面54上都开口。在旋转侧端板部51的径向上，旋转侧端板部51的外周面54位于旋转侧涡卷60的外侧。因此，在旋转侧端板部51的径向上，该方面的背面凹部70的至少一部分位于旋转侧涡卷60的卷绕结束部63的外侧。由于背面凹部70在该方面的旋转侧端板部51的外周面54上开口，因此沿着旋转侧涡卷60的卷绕结束部63延伸的部分的刚性降低。

本公开的第六方面在上述第五方面的基础上，将所述背面凹部70在所述旋转侧端板部51的径向上的宽度设为W，另一方面，在通过所述旋转侧涡卷60的外侧面65的最外周端66与所述旋转侧端板部51的中心C的直线上，当将从所述旋转侧端板部51的中心C到所述旋转侧端板部51的外周面54为止的距离设为R，将从所述旋转侧端板部51的中心C到所述旋转侧涡卷60的外侧面65为止的距离设为Re，将所述旋转侧涡卷60的厚度设为te时，满足R－(Re+te)≤W≤R－(Re－2te)的关系。

在第六方面中，背面凹部70的宽度W满足R－(Re+te)≤W≤R－(Re－2te)的关系。在该方面中，能够确保旋转侧端板部51的形成有背面凹部70的部分(即，刚性较低的部分)的大小。其结果是，在旋转侧涡卷60的卷绕结束部63的根部附近的部分产生的应力变小，从而避免旋转侧涡卷60受到损伤。

本公开的第七方面在上述第一到第六方面中任一方面的基础上，在所述旋转侧端板部51的径向上，所述背面凹部70的内周侧壁面71位于所述旋转侧涡卷60的外侧面65的外侧。

就第七方面的旋转侧端板部51而言，在旋转侧端板部51的径向上，背面凹部70布置在旋转侧涡卷60的外侧面65的外侧部分。

本公开的第八方面在上述第一到第六方面中任一方面的基础上，在所述旋转侧端板部51的径向上，所述背面凹部70从所述旋转侧涡卷60的卷绕结束部63的外侧面65的内侧一直形成到所述外侧面65的外侧。

就第八方面的旋转侧端板部51而言，在旋转侧端板部51的径向上，背面凹部70从旋转侧涡卷60的外侧部分一直形成到比旋转侧涡卷60的卷绕结束部63的外周面54更靠内侧的部分。

本公开的第九方面在上述第一到第八方面中任一方面的基础上，当将所述背面凹部70的深度设为D，将所述旋转侧端板部51的厚度设为T时，满足0.5≤D/T≤0.8的关系。

就第九方面的旋转侧端板部51而言，背面凹部70满足0.5≤D/T≤0.8的关系。因此，旋转侧端板部51的形成有背面凹部70的部分的刚性变得较低，在旋转侧涡卷60的卷绕结束部63的根部附近的部分产生的应力就会变小。

附图说明

图1是实施方式的涡旋式压缩机的纵向剖视图；

图2是沿图1的II－II剖开的剖面中的压缩机构的剖视图；

图3是从旋转侧涡卷侧看到的实施方式的旋转涡旋盘的立体图；

图4是从凸缘部侧看到的实施方式的旋转涡旋盘的立体图；

图5是实施方式的旋转涡旋盘的俯视图；

图6是实施方式的旋转涡旋盘的后视图；

图7是旋转涡旋盘的剖视图，其示出沿图5的VII－VII剖开的剖面中的主要部分；

图8是第一变形例的旋转涡旋盘的俯视图；

图9是旋转涡旋盘的剖视图，其示出沿图8的IX－IX剖开的剖面中的主要部分；

图10是第一变形例的旋转涡旋盘的俯视图；

图11是旋转涡旋盘的剖视图，其示出沿图10的XI－XI剖开的剖面中的主要部分；

图12是第一变形例的旋转涡旋盘的俯视图；

图13是第二变形例的旋转涡旋盘的俯视图；

图14是第二变形例的旋转涡旋盘的俯视图；

图15是第三变形例的旋转涡旋盘的俯视图；

图16是示出第四变形例的旋转涡旋盘的相当于图7的剖面的剖视图。

具体实施方式

对实施方式的涡旋式压缩机10进行说明。该涡旋式压缩机10与供制冷剂循环而进行制冷循环的制冷剂回路(省略图示)相连，并且该涡旋式压缩机10对作为流体的制冷剂进行压缩。

－涡旋式压缩机的整体构造－

如图1所示，涡旋式压缩机10为在作为密闭容器的机壳11中收纳有压缩机构30和电动机20的全封闭式压缩机。

机壳11是两端被封住的圆筒状的压力容器。机壳11以其轴向成为上下方向的形态设置。在机壳11的上端部设有用于将制冷剂回路中的制冷剂引入压缩机构30的吸气管12。在机壳11上设有用于将机壳11内的制冷剂朝着机壳11外引出的排气管13。在机壳11的底部贮存有用于润滑压缩机构30等的润滑油。

在机壳11的内部，电动机20布置在压缩机构30的下方。电动机20和压缩机构30通过驱动轴25相连结。电动机20包括定子21和转子22。电动机20的定子21固定在机壳11上。电动机20的转子22安装在驱动轴25上。

驱动轴25包括主轴部26和偏心轴部27。主轴部26的轴心与驱动轴25的轴心相一致。在主轴部26上安装有电动机20的转子22。主轴部26的位于转子22上侧的部分被后述的压缩机构30的轴承部36支承，主轴部26的位于转子22下侧的部分被后述的下部轴承部件15支承。偏心轴部27形成为较短的轴状，并突出设置在主轴部26的上端。偏心轴部27的轴心与主轴部26的轴心实质上是平行的，并且相对于主轴部26的轴心偏心。

在机壳11内的下部设有下部轴承部件15。下部轴承部件15固定在机壳11上。下部轴承部件15构成轴颈轴承，该轴颈轴承支承着驱动轴25的主轴部26自如地旋转。

－压缩机构的构造－

压缩机构30包括固定部件(housing)35、静涡旋盘40、旋转涡旋盘50以及十字头联轴节32。固定部件35固定在机壳11上。静涡旋盘40布置在固定部件35的上表面。旋转涡旋盘50布置在静涡旋盘40与固定部件35之间。

固定部件35为中央凹陷的碟状部件。在固定部件35上形成有轴承部36。轴承部36是朝下方突出的壁较厚的筒状部分。轴承部36构成轴颈轴承，该轴颈轴承支承着驱动轴25的主轴部26自如地旋转。

亦如图2所示，静涡旋盘40包括静侧端板部41、静侧涡卷42以及外周壁部43。静侧涡卷42形成为绘制出渐开线曲线的涡旋壁状，并从静侧端板部41的前表面(图1中的下表面)突出来。外周壁部43包围着静侧涡卷42的外周侧，并从静侧端板部41的前表面突出来。静侧涡卷42的顶端面与外周壁部43的顶端面大致齐平。

本实施方式的压缩机构30是静侧涡卷42比后述的旋转涡旋盘50的旋转侧涡卷60长的非对称涡旋结构。如图2中双点划线所示，静侧涡卷42的位于最外周的部分与外周壁部43实现一体化。

亦如图3和图4所示，旋转涡旋盘50包括旋转侧端板部51、旋转侧涡卷60以及凸缘部55。旋转侧端板部51形成为近似圆形的平板状。旋转侧涡卷60形成为绘制出渐开线曲线的涡旋壁状，并从旋转侧端板部51的前表面52(图1中的上表面)突出来。旋转侧涡卷60的靠旋转侧端板部51的中央的顶端为卷绕起始端61，旋转侧涡卷60的靠旋转侧端板部51的外周面54的顶端为卷绕结束端62。凸缘部55形成为圆筒状，并布置在旋转侧端板部51的背面53的中央部。驱动轴25的偏心轴部27插入到凸缘部55中。

在旋转涡旋盘50的旋转侧端板部51形成有键槽56和背面凹部70。键槽56是在旋转侧端板的背面53上开口的凹槽。如图5和图6所示，键槽56在夹着旋转侧端板部51的中心相向的位置各布置有一个。十字头联轴节32的键嵌入到该键槽56中。背面凹部70见后述。

十字头联轴节32布置在旋转涡旋盘50与固定部件35之间。十字头联轴节32分别与旋转涡旋盘50和固定部件35卡合，以限制旋转涡旋盘50自转。

亦如图2所示，旋转涡旋盘50的旋转侧涡卷60与静涡旋盘40的静侧涡卷42啮合。旋转侧涡卷60的内侧面64与静侧涡卷42的外侧面48相互滑动，旋转侧涡卷60的外侧面65与静侧涡卷42的内侧面47相互滑动。旋转侧涡卷60的内侧面64是旋转侧涡卷60的侧壁面的与静侧涡卷42的外侧面48相互滑动的部分。旋转侧涡卷60的外侧面65是旋转侧涡卷60的侧壁面的与静侧涡卷42的内侧面47相互滑动的部分。在压缩机构30中，形成有由静涡旋盘40的静侧端板部41和静侧涡卷42、以及旋转涡旋盘50的旋转侧端板部51和旋转侧涡卷60所围成的压缩室31。

在静涡旋盘40的外周壁部43形成有吸气口44。吸气口44与吸气管12的下游端相连。在静涡旋盘40的静侧端板部41的中央形成有贯穿静侧端板部41的排气口45。

在静侧端板部41的背面(图1中的上面)的中央形成有高压腔46。高压腔46是与排气口45连通的空间。高压腔46通过未图示的通路与机壳11内的固定部件35下方的空间连通。

－涡旋式压缩机的运转工作－

在涡旋式压缩机10中，压缩机构30的旋转涡旋盘50由电动机20驱动而进行公转运动。本实施方式的旋转涡旋盘50沿图2中的顺时针方向公转。当旋转涡旋盘50移动时，从吸气管12流入到吸气口44的制冷剂就会流入压缩室31。随着旋转涡旋盘50移动，压缩室31从旋转侧涡卷60的卷绕结束端62向卷绕起始端61移动，伴随于此，压缩室31的容积缩小，压缩室31内的制冷剂被压缩。被压缩后的制冷剂通过排气口45从压缩室31朝着高压腔46排出。流入到高压腔46中的制冷剂流入机壳11内的固定部件35下方的空间，然后通过排气管13朝着机壳11的外部流出。

－旋转侧端板部的背面凹部－

如上所述，在旋转涡旋盘50的旋转侧端板部51形成有背面凹部70。在此，参照图3～图7对背面凹部70进行详细说明。

背面凹部70是在旋转侧端板部51的背面53和外周面54上都开口的凹部。背面凹部70沿着旋转侧端板部51的外周缘弯曲。也就是说，背面凹部70沿着旋转侧涡卷60的卷绕结束部63延伸(参照图5、图6)。需要说明的是，旋转侧涡卷60的卷绕结束部63见后述。

背面凹部70的内周侧壁面71是面向背面凹部70的侧壁面的沿着旋转侧涡卷60的卷绕结束部63延伸的部分。在旋转侧端板部51的径向上，该内周侧壁面71位于比旋转侧涡卷60的卷绕结束部63的外侧面65稍微靠外侧的位置(参照图5～图7)。也就是说，在旋转侧端板部51的径向上，整个背面凹部70位于旋转侧涡卷60的卷绕结束部63的外侧。

在旋转侧端板部51的圆周方向上，背面凹部70从旋转侧涡卷60的卷绕结束端62的前侧一直形成到该卷绕结束端62的后侧。也就是说，在本实施方式的旋转侧端板部51中，当将围绕着旋转侧端板部51的中心C而成的角度设为中心角时，在保证中心角为规定的数值范围且包含旋转侧涡卷60的卷绕结束端62的区域，形成有背面凹部70。需要说明的是，旋转侧端板部51的中心C是凸缘部55的中心轴上的点。换言之，在旋转侧涡卷60的伸长方向上，背面凹部70从旋转侧涡卷60的卷绕结束端62的前侧一直形成到该卷绕结束端62的后侧。旋转侧涡卷60的伸长方向是沿着旋转侧涡卷60从旋转侧涡卷60的卷绕起始端61朝向卷绕结束端62的方向。

背面凹部70的前侧壁面73是包含图6所示的射线HF的一部分的平面。该射线HF是从旋转侧端板部51的中心C向旋转侧端板部51的径向外侧延伸的射线。在旋转侧端板部51的圆周方向上，背面凹部70的前侧壁面73位于比旋转侧涡卷60的卷绕结束端62更靠前侧(图5中沿顺时针方向前进的一侧，图6中沿逆时针方向前进的一侧)的位置。也就是说，在旋转侧涡卷60的卷绕方向上，背面凹部70的前侧壁面73布置在比旋转侧涡卷60的卷绕结束端62更向前侧前进的位置。旋转侧涡卷60的卷绕方向与上述旋转侧涡卷60的伸长方向相同。

背面凹部70的后侧壁面74是包含图6所示的射线HB的一部分的平面。该射线HB是从旋转侧端板部51的中心C向旋转侧端板部51的径向外侧延伸的射线。在旋转侧端板部51的圆周方向上，背面凹部70的后侧壁面74位于比旋转侧涡卷60的卷绕结束端62更靠后侧(图5中沿逆时针方向前进的一侧，图6中沿顺时针方向前进的一侧)的位置。也就是说，在旋转侧涡卷60的卷绕方向上，背面凹部70的后侧壁面74布置在比旋转侧涡卷60的卷绕结束端62更靠卷绕起始端61的位置。旋转侧涡卷60的卷绕方向与上述旋转侧涡卷60的伸长方向相同。

在本实施方式的旋转侧端板部51中，射线H1与射线HB所成的角度α在射线H1与射线HF所成的角度β以上(α≥β)。在本实施方式中，角度α为35°，角度β为15°。角度α优选在角度β的两倍以上(α≥2β)。需要说明的是，射线H1是从旋转侧端板部51的中心C向旋转侧端板部51的径向外侧延伸且通过旋转侧涡卷60的卷绕结束端62的射线。

在旋转侧端板部51的圆周方向上，将背面凹部70的位于比旋转侧涡卷60的卷绕结束端62更靠前侧的部分作为前侧部分76，将背面凹部70的位于比旋转侧涡卷60的卷绕结束端62更靠后侧的部分作为后侧部分77。在旋转侧涡卷60的伸长方向上，前侧部分76是背面凹部70的位于比旋转侧涡卷60的卷绕结束端62更靠前侧的部分。在旋转侧涡卷60的伸长方向上，后侧部分77是背面凹部70的位于比旋转侧涡卷60的卷绕结束端62更靠后侧的部分。

背面凹部70的前侧部分76在旋转侧端板部51的圆周方向上的长度LF与角度β成正比，背面凹部70的后侧部分77在旋转侧端板部51的圆周方向上的长度LB与角度α成正比。如上所述，本实施方式的背面凹部70的角度α在角度β以上。因此，本实施方式的背面凹部70的后侧部分77在旋转侧端板部51的圆周方向上的长度LB，在该背面凹部70的前侧部分76在旋转侧端板部51的圆周方向上的长度LF以上(LB≥LF)。

背面凹部70在旋转侧端板部51的径向上的宽度W在旋转侧端板部51的圆周方向上的整个长度上都是实质恒定的。在本实施方式中，背面凹部70的宽度W是从背面凹部70的内周侧面到旋转侧端板部51的外周面54为止的距离。此处，将从旋转侧涡卷60的外侧面65到旋转侧端板部51的外周面54为止的距离设为L(参照图7)。在本实施方式中，背面凹部70的宽度W比该距离L的最小值Lmin的一半长(W＞Lmin/2)。

在本实施方式中，背面凹部70的深度D是旋转侧端板部51的厚度T的大约62％。在整个背面凹部70中，本实施方式的背面凹部70的深度D都实质上是恒定的。因此，背面凹部70的底壁面75是与旋转侧端板部51的前表面52实质上平行的平面。需要说明的是，背面凹部70的深度D优选在旋转侧端板部51的厚度T的一半以上(D≥T/2)。背面凹部70的深度D更优选在0.5T以上且0.8T以下。也就是说，在本实施方式中，背面凹部70的深度D与旋转侧端板部51的厚度T优选满足0.5≤D/T≤0.8的关系。

此处，旋转侧涡卷60的卷绕结束部63是旋转侧涡卷60的卷绕结束端62附近的部分。在本实施方式中，旋转侧涡卷60的卷绕结束部63是指旋转侧涡卷60的在图5中的射线H1与射线H2之间的部分。射线H2是从旋转侧端板部51的中心C向旋转侧端板部51的径向外侧延伸且与直线L1所成的角度为20°的射线。如上所述，本实施方式的旋转侧涡卷60的卷绕结束部63就是旋转侧涡卷60的、位于从旋转侧涡卷60的卷绕结束端62起围绕着旋转侧端板的中心C所成的角度(中心角)为20°的范围内的部分。需要说明的是，此处所示的中心角的值(20°)只是一个示例。

－作用于旋转侧涡卷的载荷－

在涡旋式压缩机10工作时，在旋转涡旋盘50的旋转侧涡卷60上，压缩室31内的制冷剂的压力分别作用于旋转侧涡卷60的内侧面64和外侧面65。而且，作用于旋转侧涡卷60的内侧面64上的力与作用于外侧面65上的力之间的差越大，作用于旋转侧涡卷60的载荷就越大。

如图2所示，旋转侧涡卷60的卷绕结束部63位于压缩机构30的吸气口44的附近。因此，在涡旋式压缩机10工作时，分别作用于旋转侧涡卷60的卷绕结束部63的内侧面64和外侧面65上的制冷剂的压力与从吸气口44朝着压缩室31吸入的制冷剂的压力大致相等。因此，在涡旋式压缩机10工作时，在旋转侧涡卷60的卷绕结束部63上并未作用有特别大的载荷。

不过，在涡旋式压缩机10刚刚停止后(即，刚刚切断对电动机20的通电后)，由于制冷剂从排气口45朝着压缩室31逆流，制冷剂在压缩室31内膨胀，因此旋转涡旋盘50有时会朝着反方向(在本实施方式中为图2中的逆时针方向)旋转。在旋转涡旋盘50进行反转的过程中，即使在压缩室31到达旋转侧涡卷60的卷绕结束部63的时刻，也存在压缩室31内的制冷剂压力没有下降到吸气口44的制冷剂压力的情况。在该情况下，与涡旋式压缩机10工作时相比，作用于旋转侧涡卷60的卷绕结束部63的内侧面64和外侧面65上的流体压力之间的压差变大。

这样一来，与旋转涡旋盘50进行正转的过程相比，在旋转涡旋盘50进行反转的过程中，作用于旋转侧涡卷60的卷绕结束部63的载荷有可能变大。在旋转侧端板部51的位于旋转侧涡卷60的卷绕结束部63附近的部分的厚度与其他部分的厚度大致相同的情况下，一旦较大的载荷作用于旋转侧涡卷60的卷绕结束部63，则由于旋转侧端板部51几乎不发生弹性变形，因而应力就会集中在旋转侧涡卷60的卷绕结束部63的根部(靠旋转侧端板部51的基端部)附近，就有可能导致旋转侧涡卷60产生破损。

另一方面，在本实施方式的涡旋式压缩机10中，在旋转涡旋盘50的旋转侧端板部51形成有背面凹部70。如上所述，背面凹部70沿着旋转侧涡卷60的卷绕结束部63延伸。因此，就旋转侧端板部51而言，在旋转侧涡卷60的卷绕结束部63的附近形成有壁厚较薄且刚性较低的部分。因此，本实施方式的旋转侧端板部51的沿着旋转侧涡卷60的卷绕结束部63延伸的部分的刚性变得较低。

若在旋转涡旋盘50进行反转的过程中，较大的载荷作用于旋转侧涡卷60的卷绕结束部63，则不仅旋转侧涡卷60的卷绕结束部63发生弹性变形，旋转侧端板部51的位于旋转侧涡卷60的卷绕结束部63附近的部分也发生弹性变形。因此，在旋转涡旋盘50进行反转的过程中，作用于旋转侧涡卷60的卷绕结束部63的应力分散，在旋转侧涡卷60的卷绕结束部63的根部附近产生的应力变小。在本实施方式中，在旋转涡旋盘50进行反转的过程中，在旋转侧涡卷60的卷绕结束部63的根部附近产生的应力降低到不在旋转侧端板部51形成背面凹部70时的大约84％左右。

－实施方式的特征(1)－

本实施方式的涡旋式压缩机包括旋转涡旋盘50和静涡旋盘40。其中，旋转涡旋盘50具有圆板状的旋转侧端板部51和从旋转侧端板部51的前表面52突出来的呈涡旋壁状的旋转侧涡卷60，静涡旋盘40具有与旋转侧涡卷60啮合的呈涡旋壁状的静侧涡卷42。在该涡旋式压缩机10中，在旋转侧端板部51形成有背面凹部70，该背面凹部70在旋转侧端板部51的背面53上开口并沿着旋转侧涡卷60的卷绕结束部63延伸。

就本实施方式的旋转侧端板部51而言，形成有背面凹部70的部分的厚度比其它部分的厚度薄，因此刚性比其他部分的刚性低。背面凹部70沿着旋转侧涡卷60的卷绕结束部63延伸。因此，旋转侧端板部51的沿着旋转侧涡卷60的卷绕结束部63延伸的部分的刚性变得较低。

在旋转涡旋盘50进行反转的过程中，存在在旋转侧涡卷60的卷绕结束部63产生较大的应力的情况。在该情况下，在本实施方式的涡旋式压缩机10中，旋转侧端板部51的形成有背面凹部70的部分(即，刚性较低的部分)发生弹性变形。因此，在旋转侧涡卷60的卷绕结束部63的根部附近的部分(即，靠旋转侧端板部51的基端部)产生的应力变小，从而避免旋转侧涡卷60受到损伤。

－实施方式的特征(2)－

在本实施方式的涡旋式压缩机10中，在旋转侧涡卷60的伸长方向上，背面凹部70从旋转侧涡卷60的卷绕结束端62的前侧一直形成到该卷绕结束端62的后侧。旋转侧涡卷60的伸长方向为沿着旋转侧涡卷60从旋转侧涡卷60的卷绕起始端61朝向卷绕结束端62的方向。

在旋转侧涡卷60的伸长方向上，本实施方式的背面凹部70的一部分位于旋转侧涡卷60的卷绕结束端62的前侧，其余的部分位于旋转侧涡卷60的卷绕结束端62的后侧区域。

在本实施方式的涡旋式压缩机10中，在旋转侧端板部51的圆周方向上，背面凹部70从旋转侧涡卷60的卷绕结束端62的前侧一直形成到该卷绕结束端62的后侧。

在旋转侧端板部51的圆周方向上，本实施方式的背面凹部70的一部分位于旋转侧涡卷60的卷绕结束端62的前侧，其余的部分位于旋转侧涡卷60的卷绕结束端62的后侧区域。

－实施方式的特征(3)－

在本实施方式的涡旋式压缩机10中，在旋转侧涡卷60的伸长方向上，背面凹部70的“位于旋转侧涡卷60的卷绕结束端62的后侧的后侧部分77”在旋转侧端板部51的圆周方向上的长度，在背面凹部70的“位于旋转侧涡卷60的卷绕结束端62的前侧的前侧部分76”在旋转侧端板部51的圆周方向上的长度以上。

在旋转侧涡卷60的伸长方向上，本实施方式的背面凹部70的位于旋转侧涡卷60的卷绕结束端62的后侧的部分77沿着旋转侧涡卷60的卷绕结束部63延伸，另一方面，背面凹部70的位于旋转侧涡卷60的卷绕结束端62的前侧的部分76并没有与旋转侧涡卷60的卷绕结束部63重叠。因此，该方面的背面凹部70的沿着旋转侧涡卷60的卷绕结束部63延伸的部分77的长度，在该背面凹部70的没有与旋转侧涡卷60的卷绕结束部63重叠的部分76的长度以上。

在本实施方式的涡旋式压缩机10中，在旋转侧端板部51的圆周方向上，背面凹部70的“位于旋转侧涡卷60的卷绕结束端62的后侧的后侧部分77”在旋转侧端板部51的圆周方向上的长度，在“背面凹部70的位于旋转侧涡卷60的卷绕结束端62的前侧的前侧部分76”在旋转侧端板部51的圆周方向上的长度以上。

在旋转侧端板部51的圆周方向上，本实施方式的背面凹部70的位于旋转侧涡卷60的卷绕结束端62的后侧的部分77沿着旋转侧涡卷60的卷绕结束部63延伸，另一方面，该背面凹部70的位于旋转侧涡卷60的卷绕结束端62的前侧的部分76并没有与旋转侧涡卷60的卷绕结束部63重叠。因此，本实施方式的背面凹部70的沿着旋转侧涡卷60的卷绕结束部63延伸的部分77的长度，在该背面凹部70的没有与旋转侧涡卷60的卷绕结束部63重叠的部分76的长度以上。

－实施方式的特征(4)－

在本实施方式的涡旋式压缩机10中，背面凹部70在旋转侧端板部51的背面53和外周面54上都开口。

就本实施方式的旋转侧端板部51而言，背面凹部70在旋转侧端板部51的背面53和外周面54上都开口。在旋转侧端板部51的径向上，旋转侧端板部51的外周面54位于旋转侧涡卷60的外侧。因此，在旋转侧端板部51的径向上，本实施方式的背面凹部70的至少一部分位于旋转侧涡卷60的卷绕结束部63的外侧。由于背面凹部70在本实施方式的旋转侧端板部51的外周面54上开口，因此沿着旋转侧涡卷60的卷绕结束部63延伸的部分的刚性降低。

－实施方式的特征(5)－

在本实施方式的涡旋式压缩机10中，在旋转侧端板部51的径向上，整个背面凹部70形成在旋转侧涡卷60的外侧。

在本实施方式的旋转侧端板部51中，在旋转侧端板部51的径向上，整个背面凹部70布置在旋转侧涡卷60的外侧部分。

－实施方式的特征(6)－

当将本实施方式的涡旋式压缩机10的背面凹部70的深度设为D，将旋转侧端板部51的厚度设为T时，满足0.5≤D/T≤0.8的关系。

因此，旋转侧端板部51的形成有背面凹部70的部分的刚性变得较低，在旋转侧涡卷60的卷绕结束部63的根部附近的部分产生的应力变小。

－实施方式的变形例－

上述实施方式也可以采用下述结构。

＜第一变形例＞

在本实施方式的旋转涡旋盘50中，在旋转侧端板部51的径向上，旋转侧端板部51的背面凹部70也可以从旋转侧涡卷60的卷绕结束部63的外侧面65的内侧一直形成到该卷绕结束部63的外侧面65的外侧。也就是说，在本实施方式的旋转涡旋盘50中，在旋转侧端板部51的径向上，只要旋转侧端板部51的背面凹部70的至少一部分位于旋转侧涡卷60的卷绕结束部63的外侧即可。

在图8和图9所示的本变形例的旋转涡旋盘50中，在旋转侧端板部51的径向上，背面凹部70的内周侧壁面71位于旋转侧涡卷60的卷绕结束部63的内侧面64与外侧面65之间。在图10和图11所示的本变形例的旋转涡旋盘50中，在旋转侧端板部51的径向上，背面凹部70的内周侧壁面71位于比旋转侧涡卷60的卷绕结束部63的内侧面64更靠内侧的位置。

在本变形例的涡旋式压缩机10中，在旋转侧端板部51的径向上，背面凹部70从旋转侧涡卷60的卷绕结束部63的外侧面65的内侧一直形成到该外侧面65的外侧。

在本变形例的旋转侧端板部51中，在旋转侧端板部51的径向上，背面凹部70从旋转侧涡卷60的外侧部分一直形成到比旋转侧涡卷60的卷绕结束部63的外周面54更靠内侧的部分。因此，就旋转侧端板部51而言，旋转侧涡卷60的卷绕结束部63附近的部分的刚性可靠地降低，旋转侧涡卷60的卷绕结束部63的基端部附近的应力集中得到缓和。

如图12所示，在本实施方式和本变形例的涡旋式压缩机10中，背面凹部70的宽度W优选在WL以上且WH以下的范围(WL≤W≤WH)。WL和WH是下述算式所表示的值。

WL＝R－(Re+te)

WH＝R－(Re－2te)

参照图12说明上述算式的“R”、“Re”以及“te”。将通过旋转侧涡卷60的外侧面65的最外周端66与旋转侧端板部51的中心C的直线设为直线IL。“R”是直线IL上的从旋转侧端板部51的中心C到旋转侧端板部51的外周面54为止的距离。“Re”是直线IL上的从旋转侧端板部51的中心C到旋转侧涡卷60的外侧面65为止的距离。“te”是直线IL上的旋转侧涡卷60的厚度。

在满足WL≤W≤WH的关系的情况下，背面凹部70的内周侧壁面71形成在靠近旋转侧涡卷60的卷绕结束部63的位置。因此，通过形成背面凹部70，从而能够可靠地降低旋转侧端板部51的靠近旋转侧涡卷60的卷绕结束部63的区域的刚性。因此，在该情况下，能够减小在旋转侧涡卷60的卷绕结束部63的根部附近的部分产生的应力，从而能够避免旋转侧涡卷60受到损伤。

＜第二变形例＞

如图13所示，就本实施方式的旋转涡旋盘50而言，也可以是旋转侧端板部51的整个背面凹部70沿着旋转侧涡卷60的卷绕结束部63延伸。

在旋转侧端板部51的圆周方向上，本变形例的背面凹部70的前侧壁面73位于旋转侧涡卷60的卷绕结束端62的后侧。换言之，在旋转侧涡卷60的伸长方向上，本变形例的背面凹部70的前侧壁面73位于旋转侧涡卷60的卷绕结束端62的后侧。因此，在本变形例中，在旋转侧端板部51的圆周方向上，整个背面凹部70位于旋转侧涡卷60的卷绕结束端62的后侧。换言之，在本变形例中，在旋转侧涡卷60的伸长方向上，整个背面凹部70位于旋转侧涡卷60的卷绕结束端62的后侧。

如图14所示，本变形例的背面凹部70在旋转侧端板部51的圆周方向上的长度也可以比图13所示的背面凹部70在旋转侧端板部51的圆周方向上的长度长。图14所示的背面凹部70在旋转侧端板部51的圆周方向上的长度与图5所示的背面凹部70在旋转侧端板部51的圆周方向上的长度大致相同。

在本变形例的旋转涡旋盘50中，在旋转侧端板部51的径向上，背面凹部70的内周侧壁面71位于旋转侧涡卷60的外侧面65的外侧。在本变形例的旋转涡旋盘50的旋转侧端板部51中，在旋转侧端板部51的径向上，背面凹部70布置在旋转侧涡卷60的外侧面65的外侧部分。

＜第三变形例＞

如图15所示，在本实施方式的旋转涡旋盘50中，旋转侧端板部51的背面凹部70也可以仅在旋转侧端板部51的背面53上开口。也就是说，本变形例的背面凹部70并未在旋转侧端板部51的外周面54上开口，背面凹部70的外周侧壁面72位于比旋转侧端板部51的外周面54更靠旋转侧端板部51的径向内侧的位置。

＜第四变形例＞

如图16所示，在本实施方式的旋转涡旋盘50中，旋转侧端板部51的背面凹部70的深度也可以是朝向旋转侧端板部51的径向内侧逐渐变浅的形状。在该情况下，背面凹部70的底壁面75为倾斜面。

＜第五变形例＞

本实施方式的压缩机构30并不限定于静侧涡卷42比旋转侧涡卷60长的非对称涡旋结构。本实施方式的压缩机构30也可以是静侧涡卷42与旋转侧涡卷60的长度相等的对称涡旋结构。

以上说明了实施方式和变形例，但可知在不脱离权利要求书的主旨以及范围的情况下能够对方案及具体情况进行各种改变。只要不影响本公开的对象的功能，还可以对上述实施方式和变形例适当地进行组合和替换。

－产业实用性－

综上所述，本公开对于涡旋式压缩机是有用的。

－符号说明－

10 涡旋式压缩机

40 静涡旋盘

42 静侧涡卷

50 旋转涡旋盘

51 旋转侧端板部

52 (旋转侧端板部的)前表面

53 (旋转侧端板部的)背面

54 (旋转侧端板部的)外周面

60 旋转侧涡卷

62 (旋转侧涡卷的)卷绕结束端

63 (旋转侧涡卷的)卷绕结束部

65 (旋转侧涡卷的)外侧面

70 背面凹部。

Claims (5)

1.一种涡旋式压缩机，其包括旋转涡旋盘(50)和静涡旋盘(40)，所述旋转涡旋盘(50)具有圆板状的旋转侧端板部(51)和从该旋转侧端板部(51)的前表面(52)突出来的呈涡旋壁状的旋转侧涡卷(60)，所述静涡旋盘(40)具有与所述旋转侧涡卷(60)啮合的呈涡旋壁状的静侧涡卷(42)，所述涡旋式压缩机的特征在于：

在所述旋转侧端板部(51)形成有背面凹部(70)，该背面凹部(70)在该旋转侧端板部(51)的背面(53)和外周面(54)上都开口，并沿着所述旋转侧涡卷(60)的卷绕结束部(63)延伸，

所述背面凹部(70)具有：底壁面(75)，其是沿着所述旋转侧端板部(51)的前表面(52)的平面；以及内周侧壁面(71)，其是沿着所述旋转侧涡卷(60)的所述卷绕结束部(63)的曲面，

在所述旋转侧端板部(51)的径向上，所述背面凹部(70)的内周侧壁面(71)位于所述旋转侧涡卷(60)的外侧面(65)的外侧。

2.根据权利要求1所述的涡旋式压缩机，其特征在于：

沿着所述旋转侧涡卷(60)从该旋转侧涡卷(60)的卷绕起始端(61)朝向卷绕结束端(62)的方向为所述旋转侧涡卷(60)的伸长方向，

在所述旋转侧涡卷(60)的伸长方向上，整个所述背面凹部(70)形成在所述旋转侧涡卷(60)的卷绕结束端(62)的后侧。

3.根据权利要求1所述的涡旋式压缩机，其特征在于：

沿着所述旋转侧涡卷(60)从该旋转侧涡卷(60)的卷绕起始端(61)朝向卷绕结束端(62)的方向为所述旋转侧涡卷(60)的伸长方向，

在所述旋转侧涡卷(60)的伸长方向上，所述背面凹部(70)从所述旋转侧涡卷(60)的卷绕结束端(62)的前侧一直形成到所述卷绕结束端(62)的后侧。

4.根据权利要求3所述的涡旋式压缩机，其特征在于：

在所述旋转侧涡卷(60)的伸长方向上，所述背面凹部(70)的位于所述旋转侧涡卷(60)的卷绕结束端(62)的后侧的部分(77)在所述旋转侧端板部(51)的圆周方向上的长度，在所述背面凹部(70)的位于所述旋转侧涡卷(60)的卷绕结束端(62)的前侧的部分(76)在所述旋转侧端板部(51)的圆周方向上的长度以上。

5.根据权利要求1到4中任一项权利要求所述的涡旋式压缩机，其特征在于：

当将所述背面凹部(70)的深度设为D，将所述旋转侧端板部(51)的厚度设为T时，满足0.5≤D/T≤0.8的关系。

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