涡旋式压缩机

文档序号:1894789 发布日期:2021-11-26 浏览:33次 >En<

阅读说明:本技术 涡旋式压缩机 (Scroll compressor having a discharge port ) 是由 佐多健一 于 2020-01-29 设计创作,主要内容包括:涡旋式压缩机包括:具有动涡旋盘(11)的涡旋型压缩部件(10);使动涡旋盘(11)进行旋转运动的驱动轴(15);设置在动涡旋盘(11)的背面侧且支承驱动轴(15)的上端部的偏心轴部(15a)自如旋转的凸缘部(11b);以及设置在凸缘部(11b)与偏心轴部(15a)之间的滑动轴承(17)。凸缘部(11b)的在轴向上的中央部(111)的刚性比凸缘部(11b)的与动涡旋盘(11)相连的连接部(112)的刚性大。(The scroll compressor includes: a scroll-type compression member (10) having a movable scroll (11); a drive shaft (15) for rotating the orbiting scroll (11); a flange part (11b) which is provided on the back side of the movable scroll (11) and rotatably supports an eccentric shaft part (15a) of the upper end part of the drive shaft (15); and a sliding bearing (17) provided between the flange portion (11b) and the eccentric shaft portion (15 a). The rigidity of the central portion (111) of the flange portion (11b) in the axial direction is greater than the rigidity of a connecting portion (112) of the flange portion (11b) that is connected to the orbiting scroll (11).)

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

涡旋式压缩机主要由电动机和压缩部件构成。电动机和压缩部件通过驱动轴相连结。压缩部件由静涡旋盘、和由电动机驱动而旋转的动涡旋盘构成。

在驱动轴的上端部设置有相对于驱动轴偏心的偏心轴部。偏心轴部经由滑动轴承被支承着在设置于动涡旋盘的背面侧的近似圆筒状的凸缘部内自如地旋转。这样一来,驱动轴的驱动力就传递到动涡旋盘,使得动涡旋盘旋转。

静涡旋盘和动涡旋盘分别具有以相互啮合的方式设置的涡旋状齿部。由静涡旋盘和动涡旋盘的各涡旋状齿部构成的压缩室的容积随着动涡旋盘旋转而逐渐缩小,已从外部供到压缩室中的制冷剂气体被压缩。

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2014-163332号公报

发明内容

-发明要解决的技术问题-

在涡旋式压缩机中,由于偏心轴部为悬臂结构,因而当承受伴随着动涡旋盘旋转而产生的负荷时,偏心轴部就会因挠曲而倾斜。因此,来自偏心轴部的比压(specificpressure)就会在凸缘部的前端附近、根部附近局部变大,其结果是,在凸缘部的前端附近、根部附近,滑动轴承容易产生磨损、咬死。

相对于此,在专利文献1中,公开了通过在滑动轴承的轴向端部设置锥部(鼓起部)来抑制滑动轴承产生磨损、咬死的技术。

不过,在专利文献1的滑动轴承中,在产生较大载荷的滑动刚开始后,仅是由轴向上的中央部来支承载荷,因此根据滑动状态有可能存在下述情况:轴向上的中央部无法支承载荷,从而产生磨损、咬死。

本公开的目的在于:在涡旋式压缩机中,抑制因偏心轴部挠曲而导致滑动轴承产生磨损、咬死。

-用以解决技术问题的技术方案-

本公开的第一方面涉及一种涡旋式压缩机,其包括:具有动涡旋盘11的涡旋型压缩部件10;使所述动涡旋盘11进行旋转运动的驱动轴15;设置在所述动涡旋盘11的背面侧且支承所述驱动轴15的上端部的偏心轴部15a自如旋转的凸缘部11b;以及设置在所述凸缘部11b与所述偏心轴部15a之间的滑动轴承17,其特征在于:所述凸缘部11b的在轴向上的中央部111的刚性比所述凸缘部11b的与所述动涡旋盘11相连的连接部112的刚性大。

在第一方面中,就动涡旋盘11的凸缘部11b而言,轴向上的中央部111的刚性比与动涡旋盘11相连的连接部112的刚性大。因此,即使偏心轴部15a因挠曲而倾斜,也能够抑制来自偏心轴部15a的比压在凸缘部11b的连接部112增大。因此,在凸缘部11b的连接部112附近,能够抑制滑动轴承17产生磨损、咬死。

本公开的第二方面在第一方面的基础上,其特征在于:所述凸缘部11b的所述中央部111的刚性比所述凸缘部11b的前端部113的刚性大。

在第二方面中,就动涡旋盘11的凸缘部11b而言,轴向上的中央部111的刚性比前端部113的刚性大。因此,即使偏心轴部15a因挠曲而倾斜,也能够抑制来自偏心轴部15a的比压在凸缘部11b的前端部113增大。因此,在凸缘部11b的前端部113附近,能够抑制滑动轴承17产生磨损、咬死。

本公开的第三方面在第一或第二方面的基础上,其特征在于:所述凸缘部11b的所述中央部111的壁厚大于所述凸缘部11b的所述连接部112的壁厚。

在第三方面中,就动涡旋盘11的凸缘部11b而言,由于中央部111的壁厚大于连接部112的壁厚,因此能够使中央部111的刚性比连接部112的刚性大。

本公开的第四方面在第一或第二方面的基础上,其特征在于:所述凸缘部11b的所述中央部111具有:由与所述凸缘部11b的所述连接部112相同的第一材料形成的内周部111a、和由刚性比所述第一材料的刚性大的第二材料形成的外周部111b。

在第四方面中,就动涡旋盘11的凸缘部11b而言,中央部111具有由与连接部112相同的第一材料形成的内周部111a、和由刚性比第一材料的刚性大的第二材料形成的外周部111b。因此,能够使中央部111的刚性比连接部112的刚性大。

本公开的第五方面在第一到第四方面中的任一方面的基础上,其特征在于:在所述偏心轴部15a的端部设有凹部15b。

在第五方面中,由于在偏心轴部15a的端部设有凹部15b,因而在偏心轴部15a的端部就会产生弹性。因此,即使偏心轴部15a因挠曲而倾斜,也能够进一步抑制比压在凸缘部11b的连接部112增大。因此,在凸缘部11b的连接部112附近,能够进一步抑制滑动轴承17产生磨损、咬死。

附图说明

图1是示出实施方式所涉及的涡旋式压缩机的构造的一部分的剖视图;

图2是图1所示的涡旋式压缩机中的凸缘部及其周边的剖视图;

图3是比较例所涉及的涡旋式压缩机中的凸缘部及其周边的剖视图;

图4是示出实施方式所涉及的涡旋式压缩机及比较例所涉及的涡旋式压缩机各自的凸缘部的轴向比压分布的图;

图5是变形例1所涉及的涡旋式压缩机中的凸缘部及其周边的剖视图;

图6是变形例2所涉及的涡旋式压缩机中的凸缘部及其周边的剖视图;

图7是变形例3所涉及的涡旋式压缩机中的凸缘部及其周边的剖视图;

图8是示出图7所示的涡旋式压缩机中的凸缘部的轴向比压分布的图。

具体实施方式

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

〈涡旋式压缩机的构造〉

图1是示出实施方式所涉及的涡旋式压缩机的构造的一部分的剖视简图。

图1所示的涡旋式压缩机在密闭容器20内主要包括电动机(省略图示)、涡旋型压缩部件10以及驱动电动机的驱动轴15。电动机和压缩部件10在密闭容器20内由上部机架21分隔开。驱动轴15的上部经由轴承22被上部机架21支承住。驱动轴15的下部经由轴承被下部机架支承住,省略图示。

压缩部件10具有:在驱动轴15的驱动下进行旋转运动的动涡旋盘11、和固定在上部机架21上的静涡旋盘13。静涡旋盘13在动涡旋盘11的上侧与动涡旋盘11相对地布置。在动涡旋盘11和静涡旋盘13上分别设置有向各自相对的一者突出的涡旋状齿部11a、13a。

在驱动轴15的上端部,设置有相对于驱动轴15偏心的偏心轴部15a。在动涡旋盘11的背面侧设置有近似圆筒状的凸缘部11b。偏心轴部15a经由滑动轴承17被支承着在凸缘部11b内自如地旋转。这样一来,驱动轴15的驱动力就经由凸缘部11b传递给动涡旋盘11,使得动涡旋盘11进行公转。

如果动涡旋盘11公转,则由动涡旋盘11和静涡旋盘13的各涡旋状齿部11a、13a构成的压缩室就边从涡旋盘的外周侧向内周侧逐渐减小体积边移动。这样一来,压缩室中的制冷剂气体逐渐被压缩而到达最内周的压缩室,并从那里经由排出口排出。

需要说明的是,也可以在驱动轴15上设置从密闭容器20的下方到达偏心轴部15a的端面的供油用孔。这样一来,能够通过供油用孔将油从密闭容器20下方的贮油部引导到偏心轴部15a的端面,并将该油供往偏心轴部15a与凸缘部11b之间的滑动部。

作为由压缩部件10压缩的制冷剂,例如也可以使用不含氯的氢氟碳类替代制冷剂。

〈凸缘部的构造〉

图2是示出图1所示的涡旋式压缩机中的凸缘部11b及其周边的剖面构造的图。

如图2所示,就动涡旋盘11的凸缘部11b而言,轴向上的中央部111的壁厚大于前端部113的壁厚、以及与动涡旋盘11相连的连接部112的壁厚。换言之,动涡旋盘11的凸缘部11b具有中央部111向外鼓起的形状。

这样一来,能够使凸缘部11b的中央部111的刚性比连接部112的刚性、以及前端部113的刚性大。

-实施方式的效果-

根据本实施方式的涡旋式压缩机,在动涡旋盘11的凸缘部11b中,轴向上的中央部111的刚性比与动涡旋盘11相连的连接部112的刚性大。因此,由于凸缘部11b的中央部111支承负荷的能力变强,因此即使偏心轴部15a承受伴随着动涡旋盘11旋转而产生的负荷后发生挠曲而倾斜,也能够抑制来自偏心轴部15a的比压在凸缘部11b的连接部112局部增大。即,由于使凸缘部11b的轴向上的比压分布实现均匀化,能够降低连接部112处的比压,因而作为整个滑动轴承17来说支承负荷的能力提高。因此,即使在润滑条件恶劣的情况下,也能够在凸缘部11b的连接部112附近抑制滑动轴承17磨损、咬死。

根据本实施方式的涡旋式压缩机,在动涡旋盘11的凸缘部11b中,轴向上的中央部111的刚性比前端部113的刚性大。因此,由于凸缘部11b的中央部111支承负荷的能力变强,因而即使偏心轴部15a承受伴随着动涡旋盘11旋转而产生的负荷后发生挠曲而倾斜,也能够抑制来自偏心轴部15a的比压在凸缘部11b的前端部113局部增大。即,由于使凸缘部11b的轴向上的比压分布实现均匀化,能够降低前端部113处的比压,因而作为整个滑动轴承17来说支承负荷的能力提高。因此,即使在润滑条件恶劣的情况下,也能够在凸缘部11b的前端部113附近抑制滑动轴承17磨损、咬死。

根据本实施方式的涡旋式压缩机,在动涡旋盘11的凸缘部11b中,中央部111的壁厚大于连接部112的壁厚以及前端部113的壁厚。因此,能够使中央部111的刚性大于连接部112的刚性以及前端部113的刚性。

〈比较例〉

图3是比较例所涉及的涡旋式压缩机的凸缘部及其周边的剖视图。需要说明的是,在图3中,对与图1所示的实施方式相同的构成要素标注了相同的符号。

本比较例的涡旋式压缩机与图1所示的实施方式的涡旋式压缩机的不同点在于:如图3所示,动涡旋盘11的凸缘部11b的壁厚在轴向上恒定不变。即,在动涡旋盘11的凸缘部11b中,中央部111的壁厚与连接部112的壁厚以及前端部113的壁厚相同。这样一来,中央部111的刚性就与连接部112的刚性以及前端部113的刚性相同。

因此,在本比较例的涡旋式压缩机中,当偏心轴部15a承受伴随着动涡旋盘11旋转而产生的负荷后发生挠曲而倾斜时,来自偏心轴部15a的比压就会在凸缘部11b的连接部112、前端部113局部增大。其结果是,在凸缘部11b的连接部112附近、前端部113附近,滑动轴承17产生磨损、咬死。

图4是示出图1所示的实施方式的涡旋式压缩机和本比较例的涡旋式压缩机各自的凸缘部11b的轴向比压分布的图。在图4中,横轴为比压的大小,纵轴为轴向上的位置(距凸缘部11b的前端的轴向距离)。在图4中,实线表示图1所示的实施方式的涡旋式压缩机中的凸缘部11b的轴向比压分布,虚线表示本比较例的涡旋式压缩机中的凸缘部11b的轴向比压分布。

需要说明的是,图4所示的结果是通过降低凸缘部11b整体的刚性,使得当偏心轴部15a因挠曲而倾斜时在凸缘部11b的连接部112容易产生比压集中而得到的。

如图4所示,在实施方式的涡旋式压缩机中,通过使凸缘部11b的轴向上的中央部111的刚性大于连接部112的刚性,从而与本比较例的涡旋式压缩机相比,能够抑制比压在连接部112局部增大。

〈变形例1〉

图5是变形例1所涉及的涡旋式压缩机中的凸缘部及其周边的剖视图。需要说明的是,在图5中,对与图1所示的实施方式相同的构成要素标注了相同的符号。

本变形例的涡旋式压缩机与图1所示的实施方式的涡旋式压缩机的不同点在于:如图5所示,就动涡旋盘11的凸缘部11b而言,中央部111的壁厚与前端部113的壁厚相同。换言之,中央部111的壁厚以及前端部113的壁厚大于连接部112的壁厚。

这样一来,就凸缘部11b而言,能够使连接部112的刚性比其他部分的刚性小。

-变形例1的效果-

根据以上说明的本变形例的涡旋式压缩机,例如,在凸缘部11b整体的刚性低、偏心轴部15a因挠曲而倾斜时容易在连接部112产生比压集中的情况下,能够得到如下效果。即,在凸缘部11b中,由于连接部112的刚性比其他部分的刚性小,因此来自偏心轴部15a的比压在连接部112难以进一步增大。因此,在凸缘部11b的连接部112附近,能够进一步抑制滑动轴承17产生磨损、咬死。

〈变形例2〉

图6是变形例2所涉及的涡旋式压缩机中的凸缘部及其周边的剖视图。需要说明的是,在图6中,对与图1所示的实施方式相同的构成要素标注了相同的符号。

本变形例的涡旋式压缩机与图1所示的实施方式的涡旋式压缩机的不同点在于:如图6所示,就动涡旋盘11的凸缘部11b而言,中央部111具有由与连接部112相同的第一材料形成的内周部111a、和由刚性比第一材料的刚性大的第二材料形成的外周部111b。

作为形成内周部111a的第一材料,例如可以使用铝等,作为形成外周部111b的第一材料,例如可以使用钢铁等。

例如能够通过在用第一材料成形除了外周部111b以外的凸缘部11b后,将由第二材料形成的外周部111b热套在内周部111a上而制造本变形例的涡旋式压缩机。

在凸缘部11b中,也可以通过使内周部111a的壁厚小于连接部112的壁厚及前端部113的壁厚,由此使将内周部111a和外周部111b合起来而构成的中央部111的壁厚变薄。例如,也可以使中央部111的壁厚与连接部112的壁厚及前端部113的壁厚大致相同。

-变形例2的效果-

根据以上说明的本变形例的涡旋式压缩机,在动涡旋盘11的凸缘部11b中,中央部111具有由与连接部112相同的第一材料形成的内周部111a、和由刚性比第一材料的刚性大的第二材料形成的外周部111b。因此,能够使中央部111的刚性比连接部112的刚性大,因而能够得到与上述实施方式相同的效果。

〈变形例3〉

图7是变形例3所涉及的涡旋式压缩机中的凸缘部及其周边的剖视图。需要说明的是,在图7中,对与图1所示的实施方式相同的构成要素标注了相同的符号。

本变形例的涡旋式压缩机与图1所示的实施方式的涡旋式压缩机的不同点在于:如图7所示,在偏心轴部15a的端部设有凹部15b。在此,凹部15b设置成至少与凸缘部11b的连接部112重叠。

-变形例3的效果-

根据以上说明的本变形例的涡旋式压缩机,通过在偏心轴部15a的端部设有凹部15b,由此在偏心轴部15a的端部产生弹性。因此,即使偏心轴部15a承受伴随着动涡旋盘11旋转而产生的负荷后发生挠曲而倾斜,也能够进一步抑制比压在凸缘部11b的连接部112局部增大。因此,在凸缘部11b的连接部112附近,能够进一步抑制滑动轴承17产生磨损、咬死。

(其他实施方式)

就所述实施方式(包括变形例)而言,在动涡旋盘11的凸缘部11b中,在中央部111与连接部112之间或者在中央部111与前端部113之间存在台阶,但也可以不采取上述方式而使壁厚从中央部111到连接部112或从中央部111到前端部113平缓地变化。

在图1、图6、图7所示的涡旋式压缩机中,使连接部112的壁厚与前端部113的壁厚相同,但也可以不使两者的壁厚相同,而是在确保连接部112的壁厚与前端部113的壁厚都小于中央部111的壁厚的情况下,使连接部112的壁厚与前端部113的壁厚之间存在厚度差。

需要说明的是,作为本发明的应用对象的涡旋式压缩机的构造当然没有被特别加以限制。

以上对实施方式和变形例进行了说明,但应理解的是可以在不脱离权利要求书的主旨和范围的情况下,对其形态和具体事项进行各种改变。只要不影响本公开的对象的功能,还可以对上述实施方式、变形例、其他实施方式适当地进行组合和替换。以上所述的“第一”、“第二”……这些词语仅用于区分包含上述词语的语句,并不是要限定该语句的数量、顺序。

-产业实用性-

本公开对于涡旋式压缩机是有用的。

-符号说明-

10 压缩部件

11 动涡旋盘

11a 涡旋状齿部

11b 凸缘部

111 中央部

111a 内周部

111b 外周部

112 连接部

113 前端部

13 静涡旋盘

13a 涡旋状齿部

15 驱动轴

15a 偏心轴部

15b 凹部

17 滑动轴承

20 密闭容器

21 上部机架

22 轴承

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