CN115023550A - 涡旋式压缩机 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种涡旋式压缩机，在固定涡旋齿(11b)与回旋涡旋件底面(12e)之间、和回旋涡旋齿(12b)与固定涡旋件底面(11d)之间具有轴向的间隙，并且构成为回旋涡旋件端板(12a)在比固定涡旋件(11)的最大渐开角大的区域中被按压于固定涡旋件(11)的外周壁部(11c)，并且构成为固定涡旋件(11)和回旋涡旋件(12)的任一者的硬度比另一者的硬度高。

Description

涡旋式压缩机

技术领域

本发明尤其涉及空气调节机、热水器或者冷藏库等的冷冻机中使用的涡旋式压缩机。

背景技术

专利文献1和专利文献2公开了在空气调节机等中使用的涡旋式压缩机。该涡旋式压缩机使固定涡旋件的固定涡旋齿与回旋涡旋件的回旋涡旋齿相互啮合，通过使回旋涡旋件进行回旋运动来压缩制冷剂。上述固定涡旋件和回旋涡旋件中，在使用相互同种的金属的情况下，通过对固定涡旋件和回旋涡旋件之中的任一者的表面实施阳极氧化覆膜处理或者镀覆处理之类的表面处理，能够防止固定涡旋件与回旋涡旋件之间的烧粘(焼き付き)。例如，在专利文献1中，固定涡旋件和回旋涡旋件中使用了以铝为主成分的合金。并且，关于回旋涡旋件，在进行了耐酸铝处理的基础上，通过加压处理进行回旋涡旋件的表面的平滑化。另外，在专利文献2中，在固定涡旋件和回旋涡旋件中使用了铝。并且，固定涡旋件和回旋涡旋件之中的一者的覆膜由硬质耐酸铝构成，另一者的覆膜由半硬质耐酸铝构成。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2007-132297号公报

专利文献2：日本实开昭63-171681号公报

发明内容

发明要解决的技术问题

本发明提供一种防止固定涡旋件与回旋涡旋件之间的烧粘，并且进一步提高压缩机的效率和可靠性的涡旋式压缩机。

本发明的涡旋式压缩机，固定涡旋件和回旋涡旋件均由轻金属构成，回旋涡旋件的回旋涡旋齿与固定涡旋件的齿面侧的固定涡旋件底面之间、和固定涡旋件的固定涡旋齿与回旋涡旋件的齿面侧的回旋涡旋件底面之间形成有轴向间隙，并且，回旋涡旋件端板为在比固定涡旋件的外壁最大渐开角大的区域中，能够被按压于固定涡旋件的外周壁部的结构。另外，对固定涡旋件和回旋涡旋件的任一者或者两者实施了表面处理，构成为任一者的硬度比另一者的硬度高。

附图说明

图1是实施方式1的涡旋式压缩机的纵截面图。

图2为表示该涡旋式压缩机的压缩机构部的固定涡旋件与回旋涡旋件的啮合结构的放大截面图。

图3是该涡旋式压缩机中的固定涡旋件的平面图。

图4是表示该涡旋式压缩机的固定涡旋件与回旋涡旋件的轴向的间隙的说明图。

具体实施方式

(成为本公开的基础的知识见解等)

发明者们在想到本发明时，涡旋式压缩机如专利文献1或者专利文献2中所记载，通过对固定涡旋件和回旋涡旋件的任一者的表面实施表面处理，防止固定涡旋件与回旋涡旋件之间的烧粘。在此，如果在回旋涡旋件实施表面处理而硬质化了的情况下，由于固定涡旋件与回旋涡旋件总是滑动，则由于两涡旋件的滑动，软质的固定涡旋件的固定涡旋件底面逐渐磨耗。这时，回旋涡旋件的涡旋齿，被磨耗的进行较快的固定涡旋件的固定涡旋件底面、与回旋涡旋件的回旋涡旋件底面夹入，成为滑动阻力增大而烧粘的原因。另外，通过回旋涡旋件的回旋涡旋件底面与固定涡旋件的涡旋齿前端进行滑动，回旋涡旋件的转动力矩变大，有可能回旋涡旋件会发生倾覆。对于这样的涡旋式压缩机的效率的降低和可靠性的降低的担心，存在改善的余地。

发明者们发现这样的课题，为了解决该课题，而完成了本发明的主题。

本发明提供一种抑制固定涡旋件与回旋涡旋件的滑动阻力和转动力矩的增大等，提高效率和可靠性的涡旋式压缩机。

以下，参照附图详细地说明实施方式。但是，有时会省略非必要的详细说明。例如，存在省略对于已经公知的事项的详细说明、或者对于实质上相同的结构的重复说明的情况。这是为了避免以下的说明变得必要程度以上的冗长，便于本领域技术人员的理解。

此外，附图和以下的说明是为了本领域技术人员充分地理解本发明而提供的，并不是意图由此对权利要求的范围中记载的主题加以限定。

(实施方式1)

以下，使用图1～图4说明实施方式1。

[1-1.结构]

如图1所示，涡旋式压缩机100通过在密闭容器1内配置压缩制冷剂的压缩机构部10、驱动压缩机构部10的电动机构部20而构成。

密闭容器1由形成为沿着上下方向延伸的圆筒状的主干部1a、封闭主干部1a的下部开口的下盖1b、和封闭主干部1a的上部开口的上盖1c构成。

在密闭容器1中，设置有向压缩机构部10中导入制冷剂的制冷剂吸入管2、将在压缩机构部10中被压缩的制冷剂排出到密闭容器1之外的制冷剂排出管3。

压缩机构部10具有固定涡旋件11、回旋涡旋件12和将回旋涡旋件12回旋驱动的旋转轴13。

电动机构部20具有固定于密闭容器1的定子21，和配置于定子21的内侧的转子22。旋转轴13固定于转子22。

在旋转轴13的上端形成有相对于旋转轴13偏心的偏心轴13a。在偏心轴13a，通过在偏心轴13a的上面开口的凹部形成有油槽。

在固定涡旋件11和回旋涡旋件12的下方设置有支承固定涡旋件11和回旋涡旋件12的主轴承30。

在主轴承30构成有轴支承旋转轴13的轴承部31和凸台收纳部32。主轴承30通过熔接或者烧嵌等固定于密闭容器1。旋转轴13的下端部13b被轴支承在配置于密闭容器1的下部的副轴承18。

固定涡旋件11包括：圆板状的固定涡旋件端板11a；从固定涡旋件端板11a竖立设置的涡旋状的固定涡旋齿11b；和以包围固定涡旋齿11b的周围的方式竖立设置的外周壁部11c。在固定涡旋件端板11a的大致中心部形成有排出口14。

回旋涡旋件12包括：圆板状的回旋涡旋件端板12a；从回旋涡旋件端板12a的卷侧端面竖立设置的回旋涡旋齿12b；和在回旋涡旋件端板12a的反卷侧端面(回旋涡旋件端板12a与卷侧端面相反侧的面)形成的圆筒状的凸台部12c。

固定涡旋件11的固定涡旋齿11b与回旋涡旋件12的回旋涡旋齿12b相互啮合，在固定涡旋齿11b与回旋涡旋齿12b之间形成多个压缩室15。

凸台部12c形成在回旋涡旋件端板12a的大致中央。偏心轴13a插入凸台部12c中，凸台部12c被收纳在凸台收纳部32中。

固定涡旋件11在外周壁部11c使用多个螺栓(未图示)固定于主轴承30。另一方面，回旋涡旋件12经由奥尔德姆环等的自转限制部件17被固定涡旋件11支承。限制回旋涡旋件12的自转的自转限制部件17，设置在固定涡旋件11与主轴承30之间。由此，回旋涡旋件12相对于固定涡旋件11不自转地进行回旋运动。

在密闭容器1的底部形成有储存润滑油的储油部4。在旋转轴13的下端设置有容积型的油泵5。油泵5以油泵5的吸入口存在于储油部4内的方式配置。油泵5通过旋转轴13被驱动，将在设置于密闭容器1的底部的储油部4中存在的润滑油，与压力条件和运转速度无关地可靠地汲取上来，因此，能够消除油耗尽的担心。

在旋转轴13形成有从旋转轴13的下端部13b至偏心轴13a的旋转轴供油孔13c。

由油泵5汲取上来的润滑油通过形成在旋转轴13内的旋转轴供油孔13c，供给到副轴承18的轴承、轴承部31和凸台部12c内。

从制冷剂吸入管2吸入的制冷剂从吸入口15a导入到压缩室15。压缩室15从外周侧向中央部一边压缩容积一边移动。在压缩室15中达到了规定的压力的制冷剂，从在固定涡旋件11的中央部设置的排出口14向排出室6排出。在排出口14设置有排出簧片阀(未图示)。在压缩室15中达到规定的压力的制冷剂推开排出簧片阀，从而制冷剂向排出室6排出。向排出室6中排出的制冷剂被导出到密闭容器1内的上部，从制冷剂排出管3排出。

图2中表示本实施方式的涡旋式压缩机100中的固定涡旋件11与回旋涡旋件12的啮合结构。在固定涡旋齿11b的前端面与回旋涡旋件底面12e之间、和固定涡旋件底面11d与回旋涡旋齿12b的前端面之间，分别形成有轴向的间隙。

在图3所示的固定涡旋件11中，比固定涡旋件11的外壁最大渐开角大的区域用阴影表示。该阴影的区域为，在固定涡旋件11的俯视时，在直至固定涡旋件11的最大渐开角的渐开线的外侧存在的固定涡旋件11的部分，相当于外周壁部11c。构成为通过对回旋涡旋件12的回旋涡旋件端板背面12d施加压力，回旋涡旋件端板12a的外周部在图3的阴影所示的区域中，被按压于固定涡旋件11的外周壁部11c。

基于本实施方式的涡旋式压缩机100，固定涡旋件11和回旋涡旋件12的任一者或者两者被实施了表面处理。由此，使固定涡旋件11和回旋涡旋件12的任一者的硬度比另一者的硬度变高。作为表面处理的方法，例如公知的是阳极氧化覆膜(耐酸铝)处理。

[1-2.动作]

关于如以上所述构成的涡旋式压缩机100，以下关于其动作、作用进行说明。

上述结构的涡旋式压缩机100，因为在固定涡旋件11的硬度与回旋涡旋件12的硬度之间设置差，所以固定涡旋件11和回旋涡旋件12之中硬度较低的涡旋件适度地磨耗。在此，本实施方式中，在固定涡旋件11的固定涡旋齿11b的前端面与回旋涡旋件12的回旋涡旋件底面12e之间、和固定涡旋件底面11d与回旋涡旋齿12b的前端面之间，在轴向上形成有间隙。因此，即使硬度较低的涡旋件适度地磨耗，也能够避免回旋涡旋件12的回旋涡旋齿12b被夹入固定涡旋件底面11d与回旋涡旋件底面12e之间。由此，能够防止回旋涡旋件12的滑动导致的固定涡旋件11与回旋涡旋件12之间的烧粘，能够提高可靠性。另外，由于能够避免对回旋涡旋件12施加的转动力矩变大，因此能够抑制回旋涡旋件12的倾覆。

并且，因为即使在如上所述的硬度较低的涡旋件产生适度的磨耗，如上所述也能够避免回旋涡旋件12的回旋涡旋齿12b被夹入固定涡旋件底面11d与回旋涡旋件底面12e之间的状况，所以能够将回旋涡旋件12按压到固定涡旋件11。因此，能够使从压缩室15向吸入口15a的制冷剂的泄漏减少，能够降低泄漏损失。

另外，本实施方式的涡旋式压缩机100，通过使固定涡旋件11的比外壁最大渐开角大的区域11e(图3的阴影部分)与回旋涡旋件端板12a的外周部滑动，能够减小回旋涡旋件12的倾覆力矩，提高回旋涡旋件12的倾覆耐力。由此，能够抑制回旋涡旋件12的倾覆导致的气体泄漏。因此，结合上述的制冷剂的泄漏损失的降低效果，能够进一步提高压缩机的效率。此外，所谓倾覆是指，从压缩室15利用反推力使回旋涡旋件12与固定涡旋件11远离的状态。

图4是表示固定涡旋齿11b与回旋涡旋件底面12e的轴向的间隙Hf、和回旋涡旋齿12b与固定涡旋件底面11d的轴向的间隙Ho的关系的截面图。

固定涡旋齿11b与回旋涡旋件底面12e之间的轴向的间隙Hf、和回旋涡旋齿12b与固定涡旋件底面11d之间的轴向的间隙Ho，在该实施方式中以成为Hf≤Ho的方式设定。另外，在本实施方式中，以固定涡旋件11的硬度比回旋涡旋件12的硬度高的方式构成。

像这样，通过构成为回旋涡旋齿12b与固定涡旋件底面11d之间的轴向的间隙Ho比固定涡旋齿11b与回旋涡旋件底面12e之间的轴向的间隙Hf大，回旋涡旋齿12b的前端面与固定涡旋件底面11d的滑动不存在，因此使倾覆耐力进一步变高。

并且，通过使固定涡旋件11的硬度比回旋涡旋件12的硬度高，即使在压缩机的运转状态的过渡期或者异常状态下，通过使硬度较高的固定涡旋件11的固定涡旋齿11b在回旋涡旋件底面12e滑动，能够抑制固定涡旋齿11b与回旋涡旋齿12b的摩擦，因此能够确保涡旋式压缩机100的可靠性。如果假设间隙Hf与Ho的关系颠倒的情况下(Hf＞Ho)，变成由硬度较高的涡旋件的涡旋齿前端承受载荷，因此存在涡旋式压缩机100的可靠性降低的可能性。

此外，在本实施方式中，关于作为表面处理进行阳极氧化覆膜(耐酸铝)处理的情况进行了说明。但是，作为表面处理的方法，不限于阳极氧化覆膜处理。例如即使是镀覆处理也能够提高固定涡旋件或者回旋涡旋件等的部件的硬度，因此能够获得与本发明同样的效果。

[1-3.效果等]

如以上所述，本实施方式的涡旋式压缩机，将固定涡旋件和回旋涡旋件均用轻金属构成，在回旋涡旋件的回旋涡旋齿与固定涡旋件的齿面侧的固定涡旋件底面之间、和固定涡旋件的固定涡旋齿与回旋涡旋件的齿面侧的回旋涡旋件底面之间形成有轴向的间隙。另外，构成为回旋涡旋件的端板被按压于固定涡旋件的比外壁最大渐开角大的区域，并且形成为对固定涡旋件和回旋涡旋件的任一者或者两方实施表面处理，使任一者的硬度比另一者的硬度高。

由此，能够防止固定涡旋件与回旋涡旋件的滑动导致的烧粘，使可靠性提高。另外，使回旋涡旋件的倾覆力矩减小，能够减少回旋涡旋件的倾覆等导致的气体泄漏、或者从压缩室向吸入口的气体泄漏，由此使涡旋式压缩机的效率提高。

此外，在上述涡旋式压缩机中，固定涡旋件的固定涡旋齿与回旋涡旋件底面的轴向的间隙Hf、和回旋涡旋件的回旋涡旋齿与固定涡旋件底面的轴向的间隙Ho，构成为Hf≤Ho。另外，构成为固定涡旋件的硬度比回旋涡旋件的硬度高。

由此，能够使回旋涡旋件的倾覆耐力更加可靠地提高，并且即使在压缩机的运转状态的过渡期或异常状态中，也能够抑制固定涡旋齿与回旋涡旋齿的摩擦，因此能够使涡旋式压缩机的可靠性提高。

以上，关于本发明使用上述实施方式进行了说明，上述实施方式是用于例示本发明的技术的例子，因此在权利要求的范围或者其等同的范围内能够进行各种变更、置换、追加或者省略等。

另外，作为本发明的涡旋式压缩机的制冷剂，能够使用R32、二氧化碳、或者碳间具有双键的制冷剂。

产业上的利用可能性

本发明的涡旋式压缩机，由于能够提高可靠性和效率，因此在热水供暖装置、空气调节装置、热水器或者冷冻机等的制冷循环装置中有用。

附图标记说明

1 密闭容器

1a 主干部

1b 下盖

1c 上盖

2 制冷剂吸入管

3 制冷剂排出管

4 储油部

5 油泵

6 排出室

10 压缩机构部

11 固定涡旋件

11a 固定涡旋件端板

11b 固定涡旋齿

11c 外周壁部

11d 固定涡旋件底面

11e 比外壁最大渐开角大的区域

12 回旋涡旋件

12a 回旋涡旋件端板

12b 回旋涡旋齿

12c 凸台部

12d 回旋涡旋件端板背面

12e 回旋涡旋件底面

13 旋转轴

13a 偏心轴

13b 下端部

13c 旋转轴供油孔

14 排出口

15 压缩室

15a 吸入口

17 自转限制部件

18 副轴承

20 电动机构部

21 定子

22 转子

30 主轴承

31 轴承部

32 凸台收纳部

100 涡旋式压缩机。

Claims (3)

1.一种涡旋式压缩机，其特征在于，包括：

压缩制冷剂的压缩机构部，其具有固定涡旋件、回旋涡旋件、和对所述回旋涡旋件进行旋转驱动的旋转轴；

驱动所述压缩机构部的电动机构部；和

收纳所述压缩机构部和电动机构部，在底部具有储存润滑油的储油部的密闭容器，其中

所述固定涡旋件具有：圆板状的固定涡旋件端板；竖立设置于所述固定涡旋件端板的固定涡旋齿；和配置在所述固定涡旋齿的周围的外周壁部，

所述回旋涡旋件具有：圆板状的回旋涡旋件端板；和竖立设置于所述回旋涡旋件端板的回旋涡旋齿，

所述固定涡旋件和所述回旋涡旋件由轻金属构成，

所述固定涡旋件和所述回旋涡旋件，以在所述回旋涡旋齿与所述固定涡旋件端板之间具有轴向的间隙Ho，并且在所述固定涡旋齿与所述回旋涡旋件端板之间具有轴向的间隙Hf的方式配置，

所述回旋涡旋件端板构成为，在比所述固定涡旋件的最大渐开角大的区域中，被按压于所述固定涡旋件的所述外周壁部，

所述固定涡旋件和所述回旋涡旋件的至少任一者被实施了表面处理，

所述固定涡旋件的硬度与所述回旋涡旋件的硬度彼此不同。

2.如权利要求1所述的涡旋式压缩机，其特征在于：

所述轴向的间隙Hf与所述轴向的间隙Ho为Hf≤Ho的关系，

所述固定涡旋件的硬度比所述回旋涡旋件的硬度高。

3.如权利要求1或2所述的涡旋式压缩机，其特征在于：

所述固定涡旋件和所述回旋涡旋件的至少任一者被实施了采用阳极氧化覆膜处理或者镀覆处理的表面处理。

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