CN205101231U - 密闭型压缩机及冷冻循环装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种降低旋转轴与主轴承的滑动面的滑动面压，并且可靠性高的密闭型压缩机及使用其的冷冻循环装置。一种密闭型压缩机，在密闭容器内，收纳电动机部的同时，收纳压缩机构部，压缩机构部具有气缸室并通过旋转轴被所述电动机部驱动，其中，所述压缩机构部具有：设置于一端侧，支撑所述旋转轴的主轴承；以及设置于另一端侧，支撑所述旋转轴的副轴承，在所述主轴承形成朝向所述气缸室侧开口的环状槽，所述环状槽的内周面形成为朝向环状槽的深度方向，直径逐渐变大的锥状的同时，在所述主轴承的所述电动机部侧设置有第一锥部，所述第一锥部的外周面形成为从所述电动机部侧朝向气缸室侧，直径逐渐变大的锥状。

Description

密闭型压缩机及冷冻循环装置

技术领域

本实用新型涉及一种对支撑旋转轴的轴承的结构进行了改良的密闭型压缩机及使用其的冷冻循环装置。

背景技术

冷冻机或空调机等的冷冻循环装置中使用的密闭型压缩机在密闭容器内收纳有电动机部、及通过旋转轴与该电动机部连接的压缩机构部。然后，一般地，旋转轴被设置于压缩机构部的上部的主轴承与设置于下部的副轴承支承。

另外，使用上述压缩机构部压缩的高压化的制冷剂气体，一旦从吐出口放出至密闭容器内，进而，引导至设置于电动机部的气体通道，并且从与密闭容器连接的吐出管吐出至外部机器。这时，由于被压缩并被高压化的制冷剂气体，导致压缩荷重作用于旋转轴。因此，伴随着由于旋转轴的旋转所导致的离心力，旋转轴发生挠性变形，旋转轴与轴承的滑动面的滑动面压增大，有可能在滑动面产生磨耗或烧结。

因此，为了解决这些问题点，提出了一种密闭型压缩机，该密闭型压缩机在轴承设置锥状的环状槽，降低旋转轴与轴承的滑动面的滑动面压(参照专利文献1)。另外，提出了一种密闭型旋转压缩机，该密闭型旋转压缩机在主轴承的电动机侧的内径部，使曲轴弯曲的方向的间隙变大(参照专利文献2)。另外，已知一种压缩机，在主轴承中，使轴承部的外径形成为锥状(参照专利文献3)。

【先行技术文献】

【专利文献】

【专利文献1】国际公开WO2009/145232号

【专利文献2】日本特开2004-124834号公报

【专利文献3】日本特开2001-65457号公报

但是，专利文献1所示的密闭型压缩机中，如果旋转轴的挠性量变大，那么，在电动机侧中，旋转轴与轴承的滑动面的滑动面压增大，有可能在滑动面产生磨耗或烧结。另外，专利文献2所示的密闭型旋转压缩机中，如果压缩荷重不同，那么间隙量也变动，所以在所有的的运转条件中，适当地形成油膜，减低旋转轴与轴承的滑动面的滑动面压变得困难。另外，专利文献3所示的压缩机中，虽然轴承部形成为容易弯曲的形状，但存在无法充分降低旋转轴与轴承的滑动面的滑动面压及确保可靠性的课题。

实用新型内容

本实用新型鉴于上述课题，其目的在于提供一种降低旋转轴与主轴承的滑动面的滑动面压，并且可靠性高的密闭型压缩机及使用其的冷冻循环装置。

本实用新型的密闭型压缩机，在密闭容器内，收纳电动机部的同时，收纳压缩机构部，所述压缩机构部具有气缸室并通过旋转轴被所述电动机部驱动，其特征在于，所述压缩机构部具备：设置于一端侧，支撑所述旋转轴的主轴承；以及设置于另一端侧，支撑所述旋转轴的副轴承，在所述主轴承上形成朝向所述气缸室侧开口的环状槽，所述环状槽的内周面形成为朝向环状槽的深度方向，直径逐渐变大的锥状的同时，在所述主轴承的所述电动机部侧设置有第一锥部，所述第一锥部的外周面形成为从所述电动机部侧朝向所述气缸室侧，直径逐渐变大的锥状。

本实用新型的冷冻循环装置，其特征在于，具备：所述密闭型压缩机、与所述密闭型压缩机连接的散热器、与所述散热器连接的膨胀装置、以及与所述膨胀装置连接的蒸发器。

通过本实用新型，能够提供一种降低旋转轴与主轴承的滑动面的滑动面压，并且可靠性高的密闭型压缩机及使用其的冷冻循环装置。

附图说明

图1是表示本实用新型的实施方式所涉及的密闭型压缩机及使用其的冷冻循环装置的结构图。

图2是表示上述密闭型压缩机的主要部件的放大结构图。

标号说明

1:冷冻循环装置；2:散热器；3:膨胀装置；4:蒸发器；6:旋转轴；10:密闭型旋转式压缩机；11:密闭容器；20:电动机部；30:压缩机构部；50:主轴承；53:环状槽；60:副轴承。

具体实施方式

以下，参照图1及图2，对本实用新型的实施方式所涉及的密闭型压缩机及冷冻循环装置进行说明。图1是表示密闭型旋转式压缩机的剖面结构以及具备该密闭型旋转式压缩机的冷冻循环(cycle)装置的结构图。图2是将图1中的主轴承放大后表示的结构图。

图1中，冷冻循环装置1具备：将制冷剂的热进行散热的散热器2；与该散热器2连接的膨胀装置3；与该膨胀装置3连接，将制冷剂气化的蒸发器4；以及与该蒸发器4的出口侧连接的密闭型旋转式压缩机10。另外，在蒸发器4与密闭型旋转式压缩机10之间，连接有储液器(accumulator)5。

密闭型旋转式压缩机10是两个气缸(cylinder)形的旋转式压缩机，具有密闭容器11。在密闭容器11内的上部侧收纳作为驱动要素的电动机部20，在下部侧收纳压缩机构部30。电动机部20与压缩机构部30通过旋转轴6连接。密闭型旋转式压缩机10是旋转轴6沿垂直方向设置的纵置型压缩机。

在密闭容器11的上部中央部，吐出管12突出设置于密闭容器11内，在其周边侧，设置电源端子13。

电动机部20使用例如无刷(brushless)DC马达(motor)，具备固定在密闭容器11的内面的集中绕组定子21；以及在该集中绕组定子21的内侧存在特定的间隙并配置的、嵌装于旋转轴6的转子22。另外，在转子22上，设置有衡重23。另外，定子可以是分布式绕组。电动机部20经由电源端子13与外部的电源供给部(省略图示)连接，接收电力的供给。

压缩机构部30具备第一压缩机构部31以及第二压缩机构部32这两组压缩机构。第一压缩机构部31具备形成在上部侧的第一气缸(cylinder)31A。第二压缩机构部32在第一压缩机构部31的下部侧具备隔着中间隔板33形成的第二气缸32A。

在第一气缸31A的上面部，配设了作为第一轴承的主轴承50，在第二气缸32A的下面部，配设了作为第二轴承的副轴承60，通过螺栓(bolt)36将设置于主轴承50侧的阀盖(valvecover)34与设置于副轴承60侧的阀盖35一同螺固。另外，在阀盖35的内侧，配设了支撑旋转轴6的轴方向荷重的金属制造的止推片35a。主轴承50及副轴承60分别将旋转轴6能够自由旋转地支撑。

第一气缸31A由主轴承50与中间隔板33上下划分，在内部形成第一气缸室39A。第二气缸32A由中间隔板33与副轴承60上下划分，在内部形成第二气缸室39B。

旋转轴6上，与各压缩机构部31及32对应，并具有180°的相位差地形成一对偏心部37A及37B。该偏心部37A及37B具有相同的直径，以位于第一、第二气缸室39A、39B内。另外，在偏心部37A及37B的外周嵌合了辊(roller)38A及38B。

在该第一气缸室39A与第二气缸室39B内，通过各辊38A及38B的偏心旋转动作以及与各辊38A及38B抵接的叶片(blade)的往复动作，气缸室39A、39B被划分为吸入室侧和压缩室侧，进行压缩动作。

在此，主要参照图2，对主轴承50的结构详细地进行说明。主轴承50具有：筒状轴支承部51及作为该筒状轴支承部51的一端侧(图示上、下侧)的、在第一气缸31A侧的外周延出的法兰部52。筒状轴支承部51具有轴承孔51a，旋转轴6被支撑于其内周面，以在与旋转轴6之间形成滑动面。另外，在筒状轴支承部51的一端侧，即，筒状轴支承部51与法兰部52的交差部，形成环状槽53。

环状槽53在第一气缸室39A侧具有开口端53a，从该开口端53a向作为反第一气缸室39A侧的电动机部20侧的方向，较深地形成。更详细而言，开口端53a是与筒状轴支承部51的轴承孔51a同心状，形成圆环状。环状槽53的外周面53b的与轴承孔51a的周面的间隔向深度方向延伸并且是平均的。另一方面，环状槽53的内周面53c成为与轴承孔51a的周面的间隔沿环状槽53的深度方向逐渐变大的锥状tp1。换言之，环状槽53的内周面53c形成为向深度方向直径逐渐变大的锥状tp1。

主轴承50的另一端侧(图示上、上侧)，具体而言，在筒状轴支承部51的电动机部20侧的端部，设置有外周面53d形成为从电动机部20侧向第一气缸室39A侧直径逐渐变大的锥状的第一锥部tp2。

另外，连接该第一锥部tp2，锥角度大于第一锥部tp2的第二锥部tp3形成为向第一气缸室39A侧直径逐渐变大。如此通过第一锥部tp2和第二锥部tp3形成两段锥形。

接着，对所述环状槽53、第一锥部tp2、及第二锥部tp3的关系进行说明。

首先，第一锥部tp2中，将电动机部20侧的端面的壁厚尺寸设为T1，将轴方向的长度尺寸设为L1，将锥角度设为θ1。

另外，环状槽53的开口端53a的位置中的环状槽53的内周面53c与轴承孔51a的内周面，换言之，与旋转轴6的滑动面间的壁厚尺寸设为T2，将环状槽53的深度尺寸设为L2，将环状槽53的内周面53c的锥角度设为θ2。另外，将第二锥部的锥角度设为θ3。

这样的结构中，电动机部20侧的端面的壁厚尺寸T1大于环状槽53的开口端53a的位置中的环状槽53的内周面与旋转轴6的滑动面之间的壁厚尺寸T2。即，成为T1＞T2的尺寸关系。

另外，第一锥部tp2的轴方向的长度尺寸L1大于环状槽53的深度尺寸L2。即，成为L1＞L2的尺寸关系。

另外，第一锥部tp2的锥角度θ1小于环状槽53的内周面53c的锥角度θ2。即，成为θ1＜θ2的角度关系。另外，第二锥部的锥角度θ3大于第一锥部tp2的锥角度θ1。即，成为θ3＞θ1的角度关系。

另外，省略了详细的说明，副轴承60也形成有所述相同的环状槽63。

这样构成的冷冻循环装置1如下所述地运转。即，如果对电动机部20供给电力，旋转轴6被旋转驱动，那么，压缩机构部30被一体地驱动。压缩机构部30中，辊38A及38B在气缸室39A及39B内偏心旋转，由此，导入气缸室39A及39B的制冷剂气体渐渐被压缩。旋转轴6继续旋转，气缸室39A及39B中的压缩室的容量进一步减少，制冷剂气体被压缩，上升至特定压力时，吐出阀打开。高压气体经由阀盖34吐出至密闭容器11内并充满，然后，从密闭容器11吐出。

从密闭容器11吐出的高压气体被导入散热器2后凝缩液化，通过膨胀装置3绝热膨胀，利用蒸发器4从热交换空气夺去蒸发潜热，发挥冷却(冷房)作用。蒸发之后的制冷剂经由储液器5被吸入气缸室39A及39B后，循环上述路径。另外，如果设置四通阀，能够切换制冷剂气体的流路，那么就可以起到周知的暖器作用。

如以上所述的冷冻循环装置1的运转状态中，通过被压缩被高压化的制冷剂气体，压缩荷重作用于旋转轴6。因此，伴随着基于旋转轴6的旋转的离心力，旋转轴6挠性变形，旋转轴6与主轴承50的滑动面的滑动面压增大，有时在滑动面产生磨耗或烧结。

但是，本实施方式中，通过环状槽53、第一锥部tp2、及第二锥部tp3，能够降低旋转轴6与主轴承50的滑动面的滑动面压。具体而言，主要通过以下的结构，能够发挥作用效果。

(1)形成环状槽53及第一锥部tp2。因此，运转状态中，由于压缩荷重，旋转轴6发生挠性变形，但是伴随与此，通过柔软的环状槽53，主轴承50的该环状槽53的部分发生挠性变形，能够降低旋转轴6与主轴承50的滑动面的滑动面压。另外，旋转轴6的挠性变形量变大，即使在主轴承50的电动机部20侧的端部发生旋转轴6的部分接触，也因为第一锥部tp2发生挠性变形，与所述同样地，能够降低滑动面压。

(2)壁厚尺寸的关系成为T1＞T2。因为电动机部20侧的端面的壁厚尺寸T1变大，所以，能够抑制旋转轴6的电动机部20侧的挠性变形量。特别是，旋转轴6的高速旋转时，能够抑制由于设置于转子22的衡重23的离心力所导致的旋转轴6的挠性变形量。因此，将马达的定子21与转子22的间隙保持均匀，防止马达的效率的降低的同时，能够使马达的电磁噪声和旋转振动降低。

另一方面，通过使环状槽53的内周面与旋转轴6的滑动面之间的壁厚尺寸T2变小，能够容易地抑制旋转轴6与主轴承50的滑动面的滑动面压的增大。

(3)锥部的轴方向的长度尺寸的关系成为L1＞L2。通过使第一锥部tp2的轴方向的长度尺寸L1变大，能够分散滑动面压，实现滑动面压的降低。另外，通过使环状槽53的深度尺寸变小，能够缩短环状槽53的加工形成时间，提高制造效率，并实现低成本化。

(4)锥部的锥角度的关系成为θ1＜θ2。通过使相对第一锥部tp2的轴方向的角度θ1变小，容易发生挠性变形，能够使轴方向的长度尺寸变大，分散滑动面压，实现滑动面压的降低。另一方面，通过使环状槽53的内周面53c的锥角度θ2变大，能够保持特定的刚性的同时，不使环状槽53的深度尺寸变大，使环状槽53的内周面与旋转轴6的滑动面间的壁厚尺寸T2变小，如所述地容易地抑制滑动面压的增大。

(5)锥部的锥角度的关系成为θ3＞θ1。连接第一锥部tp2，设置锥角度大于第一锥部tp2的另一个第二锥部tp3，由此，在主轴承50的电动机部20侧，能够保持刚性的同时，防止滑动面压的急速上升。

通过以上的本实施方式，能够提供一种降低旋转轴6与主轴承50的滑动面的滑动面压，并且可靠性高的密闭型压缩机10及使用其的冷冻循环装置1。

另外，本实用新型不限于上述实施方式的结构，在不脱离本实用新型的要旨的范围内，能够进行各种变形。另外，上述实施方式只是作为一个例子所提出的，并非用于限定本实用新型的范围。

例如，不限于压缩机构部具有多个气缸室的类型的密闭型压缩机，也可以适用于气缸室有一个的类型。另外，不言而喻，也适用于将气缸室中的辊和与其抵接的叶片一体化的类型的密闭型压缩机。

虽然说明了本实用新型的几种实施方式，但是这些实施方式只是作为例子而提出的，并非意图限定本实用新型的范围。这些新的实施方式，能够以其他各种方式进行实施，在不脱离实用新型的要旨的范围内，能够进行各种省略、置换、组合、及变更。这些实施方式和其变形都包含于本实用新型的范围及要旨中，并且包含于权利要求书所记载的本实用新型及其均等范围内。

Claims (6)

1.一种密闭型压缩机，在密闭容器内，收纳电动机部的同时，收纳压缩机构部，所述压缩机构部具有气缸室并通过旋转轴被所述电动机部驱动，其特征在于，

所述压缩机构部具备：设置于一端侧，支撑所述旋转轴的主轴承；以及设置于另一端侧，支撑所述旋转轴的副轴承，

在所述主轴承上形成朝向所述气缸室侧开口的环状槽，所述环状槽的内周面形成为朝向环状槽的深度方向，直径逐渐变大的锥状的同时，在所述主轴承的所述电动机部侧设置有第一锥部，所述第一锥部的外周面形成为从所述电动机部侧朝向所述气缸室侧，直径逐渐变大的锥状。

2.根据权利要求1所述的密闭型压缩机，其特征在于，所述主轴承的所述电动机部侧的端面的壁厚尺寸大于所述环状槽的开口端的位置中的环状槽的内周面与所述旋转轴的滑动面之间的壁厚尺寸。

3.根据权利要求2所述的密闭型压缩机，其特征在于，所述主轴承的所述第一锥部的轴方向的长度尺寸大于所述环状槽的深度尺寸。

4.根据权利要求2所述的密闭型压缩机，其特征在于，所述主轴承的第一锥部的锥角度小于所述环状槽的内周面的锥角度。

5.根据权利要求2所述的密闭型压缩机，其特征在于，连接所述主轴承的所述第一锥部，锥角度大于所述第一锥部的第二锥部朝向所述气缸室侧形成。

6.一种冷冻循环装置，其特征在于，具备：权利要求1至权利要求5中任一项所述的密闭型压缩机、与所述密闭型压缩机连接的散热器、与所述散热器连接的膨胀装置、以及与所述膨胀装置连接的蒸发器。