涡旋式压缩机及包括该涡旋式压缩机的制冷装置的制作方法

1.本公开涉及一种涡旋式压缩机及包括该涡旋式压缩机的制冷装置。


背景技术：

2.迄今为止，已知有一种涡旋式压缩机，其包括机壳、以及具有静涡旋盘及机架(housing)的压缩机构(例如，专利文献1)。在该文献的涡旋式压缩机中，机架具有压接在机壳上的压接部、和与压接部相连且沿轴向延伸的支承部。支承部的静涡旋盘侧端面是供静涡旋盘紧固在其上的紧固面。
3.现有技术文献
4.专利文献
5.专利文献1：日本公开专利公报特开2017－25762号公报


技术实现要素：

6.－发明要解决的技术问题－
7.由于压接部压接在机壳上，因此与该压接部相连的支承部的位置有可能会在机架相对于机壳固定前和固定后产生变动。若该变动量较大，则静涡旋盘与支承部的紧固面之间的密封性就会降低，导致涡旋式压缩机的效率下降。
8.本公开的目的在于：提高涡旋式压缩机的效率。
9.－用以解决技术问题的技术方案－
10.本公开的第一方面以一种涡旋式压缩机1作为对象。涡旋式压缩机1包括筒状的机壳10、压缩机构20以及驱动轴60，所述压缩机构20收纳于所述机壳10中，并具有静涡旋盘30、动涡旋盘40以及机架21，所述驱动轴60用于驱动所述动涡旋盘40旋转，所述机架21具有轴承部22、主体部23、压接部24以及支承部25，所述轴承部22支承所述驱动轴60，且该驱动轴60能够旋转，所述主体部23与所述轴承部22相连，并且该主体部23朝径向外侧延伸，所述压接部24设置在所述主体部23的径向外侧并压接在所述机壳10上，所述支承部25从所述主体部23的在轴向上位于所述静涡旋盘30侧的面向该静涡旋盘30延伸，所述支承部25的位于所述静涡旋盘30侧的端面是供该静涡旋盘30紧固的紧固面25a，在所述主体部23及所述支承部25的外周面、与所述机壳10的内周面之间形成有间隙g1，所述间隙g1的轴向长度l1在所述支承部25的内周面的轴向长度l2以上。
11.在第一方面中，从机壳10作用于压接部24的径向压力由沿径向延伸的主体部23可靠地承接住。支承部25的位置变动得到抑制，紧固面25a与静涡旋盘30之间的密封性提高。由此，能够提高涡旋式压缩机1的效率。
12.本公开的第二方面在所述第一方面的基础上，其特征在于：所述间隙g1的轴向长度l1比所述支承部25的内周面的轴向长度l2长。
13.在第二方面中，能够进一步抑制支承部25的位置变动，使得紧固面25a和静涡旋盘30之间的密封性进一步提高。由此，能够进一步提高涡旋式压缩机1的效率。
14.本公开的第三方面在所述第一或第二方面的基础上，其特征在于：所述机架21具有焊接在所述机壳10上的焊接部26，所述压接部24的至少一部分和所述焊接部26的至少一部分在所述机壳10的周向上并列布置。
15.在第三方面中，与压接部24和焊接部26在轴向上并列布置的情况相比，能够使机架21在该轴向上实现小型化，进而能够使涡旋式压缩机1实现小型化。
16.本公开的第四方面在所述第三方面的基础上，其特征在于：所述焊接部26经由所述间隙g1与所述机壳10的内部空间连通。
17.在第四方面中，当将机架21焊接到机壳10上时，焊接气体经由间隙g1向机壳10的内部空间逃逸，从而能够抑制产生焊接不良。
18.本公开的第五方面以一种制冷装置100为对象。制冷装置100包括所述第一到第四方面中任一方面的涡旋式压缩机1。
附图说明
19.图1是示出实施方式中的制冷装置的简要结构的制冷剂回路图。
20.图2是实施方式中的涡旋式压缩机的纵向剖视图。
21.图3是示出实施方式中的涡旋式压缩机的主要部分的纵向剖视图。
22.图4是示出实施方式中的机架的主要部分的立体图。
23.图5是实施方式中的涡旋式压缩机的俯视简图。
具体实施方式
24.对实施方式进行说明。本实施方式的涡旋式压缩机1应用于制冷装置100。制冷装置100包括调节空气的温度及湿度的空调装置、冷却库内的冷却装置、以及生成热水的热水供给装置等。
25.如图1所示，制冷装置100包括进行制冷循环的制冷剂回路101。制冷剂回路101具有涡旋式压缩机1、冷凝器102、膨胀机构103以及蒸发器104。在制冷剂回路101中，已由涡旋式压缩机1压缩了的制冷剂在冷凝器102中放热后，由膨胀机构103减压。减压后的制冷剂在蒸发器104中蒸发后，被吸入涡旋式压缩机1。
26.如图2及图3所示，涡旋式压缩机1包括机壳10、压缩机构20、电动机50以及驱动轴60。
27.机壳10形成为两端封闭的纵向长度较长的圆筒状。在机壳10内，从上侧开始依次收纳有压缩机构20和电动机50。压缩机构20和电动机50通过在机壳10内沿轴向(上下方向)延伸的驱动轴60连结。
28.在机壳10上设置有吸入管11和喷出管12。吸入管11沿轴向贯穿机壳10的上部并与压缩机构20连接。吸入管11向压缩机构20引入低压流体(例如，气态制冷剂)。喷出管12沿径向贯穿机壳10的躯干部并与机壳10的内部空间连通。喷出管12将机壳10内的高压流体引向机壳10外。
29.压缩机构20收纳在机壳10内。压缩机构20构成为：对经由吸入管11引入的流体进行压缩并将其向机壳10内喷出。在后面对压缩机构20的构成进行详细的说明。
30.电动机50收纳在机壳10内，并布置在压缩机构20的下方。电动机50具有定子51和
转子52。定子51实质上形成为圆筒状，并被固定在机壳10上。转子52插入定子51的内周且能够旋转。驱动轴60插入并固定于转子52的内周。
31.驱动轴60具有主轴部61和偏心轴部62。主轴部61沿机壳10的轴向(上下方向)延伸。偏心轴部62设置在主轴部61的上端。偏心轴部62的外径比主轴部61的外径小。偏心轴部62的轴心相对于主轴部61的轴心偏心规定距离。
32.接着，参照图2～图5，对压缩机构20的结构进行说明。
33.如图2及图3所示，压缩机构20包括机架21、静涡旋盘30和动涡旋盘40。机架21设置在机壳10内。静涡旋盘30固定在机架21上。动涡旋盘40布置在机架21和静涡旋盘30之间。动涡旋盘40构成为与静涡旋盘30啮合并相对于静涡旋盘30进行偏心旋转运动。
34.机架21固定在机壳10内，将机壳10的内部空间沿轴向划分为两个空间。机架21的靠上侧的空间构成第一空间s1。机架21的靠下侧的空间构成第二空间s2。第一空间s1构成内部空间。
35.机架21固定在机壳10的内周面上。如图3及图4所示，机架21包括轴承部22、主体部23、压接部24、支承部25以及焊接部26。
36.轴承部22是实质上形成为圆筒状的部分。轴承部22支承驱动轴60，且该驱动轴60能够旋转。在轴承部22的上表面，形成有能够使轴承部22弹性变形的弹性槽22a。
37.主体部23是与轴承部22相连并朝径向外侧延伸的部分。主体部23形成为较厚的圆筒状。主体部23的径向厚度比支承部25的径向厚度还要厚。
38.压接部24是设置在主体部23的径向外侧的部分。压接部24的外周面构成机架21的外周面的一部分。压接部24的轴向长度(上下方向长度)比机架21的轴向长度短。压接部24压接并固定在机壳10的躯干部上。
39.支承部25是从主体部23的上表面(换言之，在机壳10的轴向上，主体部23的位于静涡旋盘30侧的面)向静涡旋盘30延伸的部分。支承部25形成为厚度稍薄的圆筒状。支承部25的上端面(换言之，支承部25的位于静涡旋盘30侧的端面)是供静涡旋盘30紧固的紧固面25a。
40.焊接部26由形成在机架21的外周面上的凹部27构成。在凹部27中设置有焊接销28。焊接销28通过经由形成在机壳10上的焊接用通孔13的焊接而熔化，将机架21和机壳10相互固定起来。
41.在机壳10的轴向上设置有多个(在该示例中为两个)焊接部26(图3)。在机壳10的周向上设置有多个(在该示例中为四个)焊接部26(图5)。
42.在比压接部24靠上侧的位置，在机架21(具体而言是主体部23及支承部25)的外周面与机壳10的内周面之间形成有第一间隙g1。在静涡旋盘30的外周面和机壳10的内周面之间形成有第二间隙g2。静涡旋盘30的外周面与支承部25的外周面大致齐平。第一间隙g1及第二间隙g2使靠上侧的焊接部26与第一空间s1连通。第一间隙g1构成间隙。
43.第一间隙g1的轴向长度l1比支承部25的内周面的轴向长度l2长。换言之，支承部25的上端面(紧固面25a)与压接部24的上端之间的轴向距离比支承部25的上端面与主体部23的上表面之间的轴向距离长。或者，压接部24的上端位于比主体部23的上表面更靠下侧的位置。而且，压接部24的下端位于比主体部23的下表面更靠上侧的位置。因此，在机壳10的径向上，整个压接部24与主体部23并列布置。
44.在比压接部24靠下侧的位置，在机架21(具体而言是主体部23)的外周面与机壳10的内周面之间形成有第三间隙g3。第三间隙g3使靠下侧的焊接部26和第二空间s2连通。
45.如图3及图4所示，压接部24的至少一部分和焊接部26(凹部27)的至少一部分在机壳10的周向上相互并列布置。并且，压接部24的至少一部分和焊接部26(凹部27)的至少一部分在机壳10的周向上相互靠近。压接部24的至少一部分和焊接部26(凹部27)的至少一部分在机壳10的周向上实质上彼此相邻地布置。
46.压接部24的至少一部分和焊接部26(凹部27)的至少一部分在机壳10的轴向上相互并列布置。并且，压接部24的至少一部分和焊接部26(凹部27)的至少一部分在机壳10的轴向上相互靠近。压接部24的至少一部分和焊接部26(凹部27)的至少一部分在机壳10的轴向上实质上彼此相邻地布置。
47.因此，压接部24的至少一部分和焊接部26(凹部27)的至少一部分在机壳10的周向及轴向上相互并列布置。并且，压接部24的至少一部分和焊接部26(凹部27)的至少一部分在机壳10的周向及轴向上相互靠近。压接部24的至少一部分和焊接部26(凹部27)的至少一部分在机壳10的周向及轴向上实质上彼此相邻地布置。由此，机壳10和机架21更加牢固地彼此固定在一起。
48.静涡旋盘30布置在机架21的轴向上的一侧(在该示例中为上侧)。静涡旋盘30具有静侧端板31、静侧涡卷32以及外周壁部33。
49.静侧端板31形成为近似圆形的板状。静侧涡卷32形成为绘制出渐开线曲线的涡旋壁状，并从静侧端板31的前表面(在该示例中为下表面)突出来。外周壁部33形成为包围静侧涡卷32的外周侧，并且从静侧端板31的前表面突出来。外周壁部33的下表面与支承部25的紧固面25a紧固在一起。静侧涡卷32的前端面(在该示例中为下端面)与外周壁部33的前端面大致齐平。
50.在静涡旋盘30的外周壁部33上形成有吸入口(未图示)。吸入口与吸入管11的下游端相连。在静涡旋盘30的静侧端板31的中央部形成有沿厚度方向贯穿静侧端板31的喷出口34。
51.动涡旋盘40具有动侧端板41、动侧涡卷42以及凸缘部43。
52.动侧端板41形成为近似圆形的板状。动侧涡卷42形成为绘制出渐开线曲线的涡旋壁状，并从动侧端板41的前表面(在该示例中为上表面)突出来。凸缘部43形成为圆筒状，并布置在动侧端板41的背面(在该示例中为下表面)的中央部。动涡旋盘40的动侧涡卷42与静涡旋盘30的静侧涡卷32啮合。
53.根据上述结构，在静涡旋盘30和动涡旋盘40之间形成压缩室s20。压缩室s20是用于压缩流体的空间。压缩室s20构成为：压缩从吸入管11通过吸入口吸入的流体，并通过喷出口34喷出压缩后的流体。
54.－运转动作－
55.〈制冷运转〉
56.〈制热运转〉
57.－实施方式的效果－
58.本实施方式的涡旋式压缩机1包括筒状的机壳10、压缩机构20以及驱动轴60，上述压缩机构20收纳于上述机壳10中，并具有静涡旋盘30、动涡旋盘40以及机架21，上述驱动轴
60用于驱动上述动涡旋盘40旋转，上述机架21具有轴承部22、主体部23、压接部24以及支承部25，上述轴承部22支承上述驱动轴60，且该驱动轴60能够旋转，上述主体部23与上述轴承部22相连，并且该主体部23朝径向外侧延伸，上述压接部24设置在上述主体部23的径向外侧并压接在上述机壳10上，上述支承部25从上述主体部23的在轴向上位于上述静涡旋盘30侧的面向该静涡旋盘30延伸，上述支承部25的位于上述静涡旋盘30侧的端面是供该静涡旋盘30紧固的紧固面25a，在上述主体部23及上述支承部25的外周面、与上述机壳10的内周面之间形成有间隙g1，上述间隙g1的轴向长度l1在上述支承部25的内周面的轴向长度l2以上。因此，机架21通过压接部24固定在机壳10上。支承部25的位于静涡旋盘30侧的端面是固定静涡旋盘30的紧固面25a。压接部24和支承部25经由主体部23相连。压力从机壳10沿径向作用在压接部24上。另一方面，因为在支承部25与机壳10之间存在有间隙g1，所以压力不会从机壳10直接作用在支承部25上。但是，由于支承部25与压接部24相连，因此在机架21相对于机壳10固定前和固定后，支承部25的位置有可能会因作用于压接部24上的压力而产生变动。若这样的位置变动较大，则紧固面25a与静涡旋盘30之间的密封性就会降低。相对于此，在本实施方式中，上述间隙g1的轴向长度l1在支承部25的内周面的轴向长度l2以上。换言之，主体部23的位于静涡旋盘30侧的面(在该示例中为上表面)与静涡旋盘30之间的轴向距离在压接部24的位于静涡旋盘30侧的端部(在该示例中为上端部)与静涡旋盘30之间的轴向距离以下。因此，从机壳10作用于压接部24的径向压力由沿径向延伸的主体部23可靠地承接住。支承部25的位置变动得到抑制，紧固面25a与静涡旋盘30之间的密封性提高。由此，能够提高涡旋式压缩机1的效率。
59.在本实施方式的涡旋式压缩机1中，上述间隙g1的轴向长度l1比上述支承部25的内周面的轴向长度l2长。因此，能够进一步抑制支承部25的位置变动，使得紧固面25a和静涡旋盘30之间的密封性进一步提高。由此，能够进一步提高涡旋式压缩机1的效率。
60.在本实施方式的涡旋式压缩机1中，上述主体部23的径向厚度比支承部25的径向厚度还要厚。因此，从机壳10作用于压接部24的径向压力由径向厚度较大的主体部23可靠地承接住。
61.在本实施方式的涡旋式压缩机1中，上述机架21具有焊接在上述机壳10上的焊接部26，上述压接部24的至少一部分和上述焊接部26的至少一部分在上述机壳10的周向上并列布置。因此，与压接部24和焊接部26在机壳10的轴向上并列布置的情况相比，能够使机架21在该轴向上实现小型化，进而能够使涡旋式压缩机1实现小型化。
62.在本实施方式的涡旋式压缩机1中，上述焊接部26经由上述间隙g1与上述机壳10的内部空间连通。因此，当将机架21焊接到机壳10上时，焊接气体经由间隙g1向机壳10的内部空间逃逸，从而能够抑制产生焊接不良。
63.(其他实施方式)
64.上述实施方式也可以采用下述结构。
65.例如，第一间隙g1的轴向长度l1和支承部25的内周面的轴向长度l2可以互为相等。
66.例如，焊接部26的数量及布置情况并不限于上述实施方式，能够任意地进行设定。
67.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。
68.－产业实用性－
69.如上所述，本公开对于包括涡旋式压缩机的制冷装置是有用的。
70.－符号说明－
71.1涡旋式压缩机
72.10机壳
73.20压缩机构
74.21机架
75.22轴承部
76.23主体部
77.24压接部
78.25支承部
79.25a紧固面
80.26焊接部
81.30静涡旋盘
82.40动涡旋盘
83.60驱动轴
84.100制冷装置
85.g1第一间隙(间隙)
86.l1、l2轴向长度
87.s1第一空间(内部空间)。