CN1119529C - 涡卷式压缩机 - Google Patents

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Abstract

一种涡卷式压缩机，在固定涡卷(2)的嵌板(2b)上凸设有涡卷状的固定涡卷齿(2a)。在可动涡卷(4)的嵌板(4b)上凸设有涡卷状的可动涡卷齿(4a)。在可动涡卷(4)的嵌板(4a)上设有将压缩后的制冷剂气体排出用的排出口(8)。在嵌板(2b)的背面侧设有压力室(16)。在与嵌板(2b)的排出口(8)对向位置上，设有通向压力室(16)的孔口(10)。由此，压缩后的流体流入压力室，可减小排出流体时的脉动。

Description

涡卷式压缩机
技术领域
本发明涉及涡卷式压缩机，特别是涉及可减小排出压缩的高压流体时产生的脉动的涡卷式压缩机。
背景技术
作为传统的涡卷式压缩机的一例，对将压缩的高压制冷剂气体经过设在驱动压缩室的驱动轴内的通路向壳体内排出的轴内排出型涡卷压缩机作出说明。
如图4所示，在密封壳体101内，用隔壁125划分为吸入室123和排出室122。
在吸入室123内设有吸入并压缩制冷剂气体用的涡卷压缩机构103。
涡卷压缩机构103由固定涡卷110和可动涡卷111构成。在固定涡卷110的嵌板110a上凸设有涡卷状的固定涡卷齿110b。在可动涡卷111的嵌板111a上凸设有涡卷状的可动涡卷齿111b。通过将可动涡卷齿111b与固定涡卷齿110b啮合形成压缩室114。
在固定涡卷110的侧面设有将从吸入管105送来的低压制冷剂气体送入压缩室114用的吸入口110c。在可动涡卷111的嵌板111a的大致中央附近形成有排出经压缩成为高压的制冷剂气体用的排出口111c。
在排出室122内容置有电动机107。通过设在电动机107的驱动轴108上端侧的曲轴部130驱动涡卷式压缩机构103。在驱动轴108上设有将从排出口111c排出的制冷剂气体引至驱动轴108下端侧的排出气体出口108f用的排出气体通道108e。
在壳体101的吸入室123侧的部分连接有向涡卷式压缩机构103送入制冷剂气体用的吸入管105，而在壳体101的排出室122侧的部分连接有向壳体101外面送出高压制冷剂气体用的排出管106。
下面说明上述涡卷式压缩机的动作。
电动机107的旋转通过驱动轴108和曲轴部130传向涡卷式压缩机103。由此，可动涡卷111相对固定涡卷110公转驱动。通过可动涡卷111的公转驱动，由可动涡卷齿111b和固定涡卷齿110b形成的压缩室114从外周部向中心部一边收缩一边移动。
通过这一动作，从吸入管105经由吸入口110c向压缩室114送入的低压制冷剂气体压缩后成为高压，并从可动涡卷111的排出口111c排出。
从排出口111c排出的高压制冷剂气体经过设在驱动轴108上的排出气体通道108e，并从排出气体出口108f流出到排出室122。流出到排出室122的高压制冷剂气体通过电动机107和密封壳体101的间隙等，从排出管106向壳体外面送出。
然而，上述涡卷式压缩机存在着以下的问题。
由可动涡卷齿111b和固定涡卷齿110b形成的压缩室在可动涡卷111公转驱动的同时，从外周部向中心部涡卷状移动。此时，由1个压缩室114压缩的制冷剂气体从排出口111c排出后，排出由下1个压缩室压缩的制冷剂气体。
压缩机构103的这种排出动作由于是在可动涡卷111的公转驱动的同时断续性进行的，因此，排出的制冷剂气体成为脉动。因制冷剂气体脉动，特别是在制冷剂气体通过排出气体通道108f时，往往会使驱动轴108振动。
另外，由于涡卷式压缩机的运转条件不同，因此，有时会使驱动轴108的某一固有振动数与脉动数共振而产生噪音。
发明概述
本发明为解决上述问题，其目的在于提供一种通过抑制排出气体的脉动来减小振动和噪音的涡卷式压缩机。
本发明的涡卷式压缩机具有在嵌板上凸设有第1涡卷体的第1涡卷；在嵌板上凸设有与第1涡卷体嵌合形成压缩室用的第2涡卷体的第2涡卷；设在第1和第2涡卷中一方涡卷的嵌板上的排出口；设在第1和第2涡卷中另一方涡卷背面的压力室，其特征在于，还具有设在另一方涡卷的嵌板上、与压力室相连通的孔口，孔口位于与排出口互为相对的位置，且沿着驱动轴的延伸方向贯通另一方涡卷的嵌板。
采用这种涡卷式压缩机，因由压缩室压缩的流体流入压力室，可抑制流体的脉动，减小因脉动引起的振动和噪音。
最好是压力室由另一方的涡卷和盖体形成。
此时，可防止流入压力室的流体脉动直接波及到涡卷式压缩机的壳体。
又，最好是具有设在另一方涡卷的嵌板上、将压缩途中的流体引入压力室用的安全孔以及开闭该安全孔的安全阀。
在此场合，当压缩途中的压缩室内的流体压力大于压力室的压力时，通过关闭安全阀，使压缩途中的压缩室内的流体流入压力室，就不会使压缩途中的压缩室的压力超过压力室的压力，可在抑制过压缩的同时减小即将连通到排出口的压缩室的压力与排出压之间的压力差，进一步抑制压缩室与排出口连通时排出流体的脉动。另外，即使经过安全阀流入压力室的定时与从排出口排出的定时不一致，也可使流体的压力正常化，减小流体的脉动。
又，最好是排出口与设在第1涡卷或第2涡卷驱动用的驱动轴内的通路连通。
此时，在形成有流体通过驱动轴内用的通路、即轴内排出型的涡卷式压缩机中，可有效抑制驱动轴的振动等。
又，最好第1涡卷是固定涡卷，第2涡卷是可动涡卷，孔口设在固定涡卷上。
此时，由于在固定涡卷侧形成压力室和通向压力室的孔口，因此，与在可动涡卷侧形成的场合相比，可更容易形成压力室和孔口。
附图的简单说明
图1为本发明实施形态1的涡卷式压缩机局部纵剖视图。
图2为本发明实施形态2的涡卷式压缩机局部纵剖视图。
图3为本发明实施形态3的涡卷式压缩机局部纵剖视图。
图4为传统的涡卷式压缩机纵剖视图。
实施本发明的最佳形态
(实施形态1)
下面说明本发明实施形态1的涡卷式压缩机。
如图1所示，在密封壳体20内设有吸入并压缩制冷剂气体用的涡卷压缩机构1。涡卷压缩机构1由固定涡卷2和可动涡卷4构成。在固定涡卷2的嵌板2b上凸设有涡卷状体(以下称为“固定涡卷齿2a”)。
在可动涡卷4的嵌板4b上凸设有涡卷状体(以下称为“可动涡卷齿4a”)。通过可动涡卷齿4a与固定涡卷齿2a啮合形成压缩室29。
涡卷压缩机构1配置在构架6上，特别是固定涡卷2系用螺栓3等固定在构架6上。
在壳体20的上部连接有向涡卷压缩机构1送入制冷剂气体用的吸入管18，而在壳体20的侧面连接有向壳体20外面送出高压制冷剂气体用的排出管(未图示)。
在固定涡卷110的外周侧设有将从吸入管18送来的低压制冷剂气体送入压缩室用的吸入口21。在可动涡卷4的嵌板4b的大致中央附近形成有经压缩成为高压的制冷剂气体排出用的排出口8。
在壳体20内的下方容置有电动机(未图示)。通过设在电动机的驱动轴5上端侧的曲轴部30驱动涡卷压缩机构1。曲轴部30被容置在装在构架6上的曲轴室7内。在驱动轴5上设有将从排出口8排出的制冷剂气体引至驱动轴5下端侧的排出气体出口(未图示)用的排出气体通道5a。
这种涡卷式压缩机特别是在未设置有排出口8一方的涡卷即固定涡卷2的背面侧设有压力室16。并且，在与排出口8对向的固定涡卷2的嵌板2b上设有将排出的制冷剂气体引向压力室16的孔口10。压力室16由固定涡卷2和盖体17形成。
又，在本涡卷式压缩机中，设有防止压缩时的过压缩用的安全孔12、开闭该安全孔12的安全阀14以及限制该安全阀14升降的阀柱护套14a。
该安全孔12与压缩途中的压缩室29和压力室16连通。安全阀14和阀柱护套14a配置在压力室16内，并用螺栓15固定在固定涡卷2的背面。
本实施形态的涡卷式压缩机采用了上述这种结构。
下面说明上述的涡卷式压缩机的动作。
电动机107的旋转通过驱动轴5和曲轴部30传递到涡卷压缩机构1，而使可动涡卷4相对固定涡卷2公转驱动。通过可动涡卷4的公转驱动，由可动涡卷齿4a和固定涡卷齿2a形成的压缩室29从外周部向中心部一边收缩一边移动。
由此，从吸入管18经由吸入口21向压缩室29送入的低压制冷剂气体进行压缩，压缩后成为高压的制冷剂气体从可动涡卷4的排出口8排出。
从排出口8排出的高压制冷剂气体经过设在驱动轴5上的排出气体通道5a，并从设在驱动轴5下端侧的排出气体出口(未图示)流出到壳体20内。流出到壳体20内的高压制冷剂气体由排出管向壳体20的外面送出。
在这一系列动作中，这种涡卷式压缩机在高压的制冷剂气体从排出口8排出时，其一部分经过设在与排出口8对向位置的孔口10流入压力室16。
由此，与高压制冷剂气体直接从排出口8流入排出气体通道5a场合相比，因制冷剂气体流入压力室16，故可抑制制冷剂气体的脉动，减小驱动轴5的振动。并且，可防止驱动轴5的固有振动数与脉动的振动数共振而产生噪音。
又，因不同的运转状况，有时会使压缩途中的压缩室29内的流体压力大于排出口8或排出管道的压力。即，有时会形成过压缩状态。
此时，在压缩途中的压缩室29内的制冷剂气体压力大于压力室16压力的场合，打开安全阀14使压缩室29的压缩途中的制冷剂气体经过安全孔12流入压力室16。
由此，不会使压缩途中的压缩室29的压力超过压力室16的压力，可在抑制过压缩的同时减小即将连通到排出口8的压缩室的压力与排出压之间的压力差，进一步抑制压缩室与排出口8连通时排出的制冷剂气体脉动。
另外，即使经过安全阀14流入压力室16的定时与从排出口8排出的定时不一致，也可使制冷剂气体的压力正常化，减小制冷剂气体的脉动。
本涡卷式压缩机由于将压力室16和孔口10配置在固定涡卷2侧，因此，可更加容易组装成形。
另外，压力室16是由固定涡卷2和盖体17形成，通过设置盖体17可防止制冷剂气体的脉动直接传向壳体20，还可防止吸入管18过热。
(实施形态2)
下面说明本发明实施形态2的涡卷式压缩机。
如图2所示，本实施形态的涡卷式压缩机是在可动涡卷4的背面侧形成压力室16。即，压力室16被设置于装在可动涡卷4的容置曲轴部30用的构架6的曲轴室7上。
由此，在可动涡卷4的中央附近形成有孔口10，在驱动轴5和凸缘部4c上，形成有将高压制冷剂气体引入压力室16用的凹部9a、通路9b、9c。在构架6与驱动轴5之间设有压力室16密封用的密封机构11。
又，在可动涡卷4的嵌板4b上设有防止压缩时的过压缩用的安全孔12、开闭该安全孔12的安全阀14以及限止该安全阀14升降的阀柱护套14a。
该安全孔12与压缩途中的压缩室29和压力室16连通。安全阀14和阀柱护套14a配置在压力室16内，用螺栓15固定在可动涡卷4的背面。
另外，在固定涡卷2上设有压缩后的高压制冷剂气体排出用的排出口8。在穹面20a上设有将排出的制冷剂气体向壳体20外面送出用的排出管19。
对除此以外的结构，因与实施形态1已说明的图1所示的涡卷式压缩机相同，故在相同构件上标记同一符号，省略其详细说明。
下面说明上述涡卷式压缩机的动作。
随着驱动轴5的回转，可动涡卷4相对固定涡卷2公转驱动。通过可动涡卷4的公转驱动，由可动涡卷齿4a和固定涡卷齿2a形成的压缩室29从外周部向中心部一边收缩一边移动。
由此，从吸入管18经由吸入口21向压缩室29送入的低压制冷剂气体被压缩而成为高压，并从固定涡卷2的排出口8排出。从排出口8排出的高压制冷剂气体经过穹面20a内的空间，并从装在穹面20a上的排出管19向壳体20的外面送出。
在这一系列动作中，这种涡卷式压缩机在高压的制冷剂气体从排出口8排出时，其一部分通过设在与排出口8对向位置的孔口10并经凹部9a、通道9b、9c流入压力室16。
由此，与高压制冷剂气体直接从排出口8流向穹面20a的场合相比，因制冷剂气体流入压力室16，故可抑制制冷剂气体的脉动，可抑制振动向穹面20a及壳体20传递。
另外，与实施形态1的场合一样，在过压缩状态时，在压缩途中的压缩室29内的制冷剂气体压力大于压力室16压力的场合，打开安全阀14使压缩室29的压缩途中的制冷剂气体经过安全孔12流入压力室16。
由此，不会使压缩途中的压缩室29的压力超过压力室16的压力，可在抑制过压缩的同时减小即将连通到排出口8的压缩室29的压力与排出压之间的压力差，进一步抑制压缩室29与排出口8连通时排出的制冷剂气体的脉动。
另外，即使制冷剂气体经过安全阀14流入压力室16的定时与从排出口8排出的定时不一致，也可使制冷剂气体的压力正常化，减小制冷剂气体的脉动。
(实施形态3)
下面说明本发明实施形态3的涡卷式压缩机。
如图3所示，本实施形态的涡卷式压缩机是一种由2个涡卷22、24一起驱动的共转型涡卷压缩机。即在驱动涡卷随着驱动轴22c回转的同时，通过联轴节26使从动涡卷24相对驱动涡卷22进行公转驱动。
在驱动涡卷22的嵌板22b上凸设有涡卷状的驱动涡卷齿22a。在从动涡卷24的嵌板24b上凸设有涡卷状的从动涡卷齿24a。通过将从动涡卷齿24a与驱动涡卷齿22a啮合形成压缩室29。
在驱动涡卷22上设有将压缩后的高压制冷剂气体排出用的排出口8。在嵌板24b背面侧的从动涡卷24内形成压力室16。在与排出口8对向的从动涡卷24的嵌板24b上形成有将排出的制冷剂气体引向压力室16的孔口10。
在从动涡卷24的嵌板24b上设有防止压缩时的过压缩用的安全孔12、开闭该安全孔12的安全阀14以及限制该安全阀14升降的阀柱护套14a。
该安全孔12与压缩途中的压缩室29和压力室16连通。安全阀14和阀柱护套14a配置在压力室16内，并用螺栓15固定在嵌板24b上。
在驱动轴22c上设有将从排出口排出的制冷剂气体引到驱动轴22c下端侧的排出气体出口(未图示)用的排出气体通道22d。在壳体20上设有将排出的制冷剂气体向壳体20外面送出用的排出管19。
下面说明上述涡卷式压缩机的动作。
驱动轴22c的回转使驱动涡卷22回转。随着驱动涡卷22的回转，从动涡卷24通过联轴节26相对驱动涡卷22公转驱动。通过从动涡卷24的公转驱动，由驱动涡卷齿22a和从动涡卷齿24a形成的压缩室29从外周部向中心部一边收缩一边移动。
由此，从吸入管18经由吸入口21向压缩室29送入的低压制冷剂气体被压缩而成为高压，并从驱动涡卷22的排出口8排出。从排出口8排出的高压制冷剂气体经过驱动轴22c内形成的排出气体通道22d，并从设在驱动轴22c下端侧的排出气体出口(未图示)流出到壳体20内部。流出到壳体20内的高压制冷剂气体通过装在壳体20上的排出管19向壳体20的外面送出。
在这一系列动作中，该涡卷式压缩机中被压缩室29压缩的制冷剂气体一部分在排出时经过孔口10流入压力室16。
由此，与高压制冷剂气体直接从排出口8流入排出气体通道22d的场合相比，因制冷剂气体流入压力室16，故可抑制制冷剂气体的脉动，减小驱动轴22c的振动。并可防止驱动轴22的固有振动数与脉动的振动数共振而产生噪音。
另外，与实施形态1的场合一样，在过压缩状态时，在压缩途中的压缩室29内的制冷剂气体压力大于压力室16压力的场合，打开安全阀14使压缩室29的压缩途中的制冷剂气体经过安全孔12流入压力室16。
由此，不会使压缩途中的压缩室29的压力超过压力室16的压力，可抑制过压缩，并可减小即将连通到排出口8的压缩室29的压力与排出压之间的压力差，进一步抑制压缩室29与排出口8连通时排出致冷剂气体的脉动。
另外，即使经过安全阀14流入压力室16的定时与从排出口8排出的定时不一致，也可使致冷剂气体的压力正常化，减小致冷剂气体的脉动。
采用本发明的涡卷式压缩机，特别是采用实施形态1和实施形态3的场合，在轴内排出型的涡卷式压缩机中，可获得抑制驱动轴振动和减小随共振产生的噪音的效果。
产业上应用的可能性
本发明可有效地适用于排出经压缩后的高压流体的涡卷式压缩机中抑制脉动的结构。

Claims (5)

1、一种涡卷式压缩机，具有：
在嵌板(2b)上凸设有第1涡卷体(2a)的第1涡卷(2)；
在嵌板(4b)上凸设有与所述第1涡卷体(2a)嵌合形成压缩室(29)用的第2涡卷体(4a)的第2涡卷(4)；
设在所述第1和第2涡卷(2、4)中的一方涡卷的嵌板上的排出口(8)；
设在所述第1和第2涡卷(2、4)中的另一方涡卷的背面的压力室(16)，
其特征在于，还具有设在所述另一方涡卷的嵌板上、与所述压力室(16)相连通的孔口(10)，所述孔口(10)位于与所述排出口(8)互为相对的位置，且沿着驱动轴(5)的延伸方向贯通所述另一方涡卷的所述嵌板。
2、如权利要求1所述的涡卷式压缩机，其特征在于，所述压力室(16)由所述另一方的涡卷和盖体(17)形成。
3、如权利要求1所述的涡卷式压缩机，其特征在于，还具有：设在所述另一方涡卷的嵌板上、将压缩途中的流体引入所述压力室(16)用的安全孔(12)以及开闭该安全孔(12)的安全阀(14)。
4、如权利要求1所述的涡卷式压缩机，其特征在于，所述排出口(8)与设在所述第1涡卷(2)或所述第2涡卷(4)驱动用的驱动轴(5)内的通路(5a)连通。
5、如权利要求1所述的涡卷式压缩机，其特征在于，
所述第1涡卷(2)是固定涡卷；
所述第2涡卷(4)是可动涡卷；
所述孔口(10)设在所述固定涡卷(2)上。
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