密闭型压缩机的制作方法

文档序号:17743993发布日期:2019-05-24 20:28阅读:141来源:国知局
密闭型压缩机的制作方法

本发明涉及制冷空调装置所使用的密闭型压缩机。



背景技术:

密闭型压缩机由对制冷剂气体进行压缩的压缩机构部、对该压缩机构部进行驱动的电动机构部、以及对压缩机构部和电动机构部进行收纳的密闭容器构成。压缩机构部由具有上下开口的圆筒状的内部空间的缸体、配置在缸体内的圆筒状的旋转柱塞、以及使旋转柱塞偏心旋转的驱动轴构成。压缩机构部通过使驱动轴旋转而在缸体的内部空间吸入、压缩及排出制冷剂气体。缸体的内部空间的开口部被上轴承和下轴承封堵,并且,上轴承和下轴承支承驱动轴。

这种结构的密闭型压缩机在压缩机构部压缩制冷剂气体时,压缩负载作用于驱动轴,产生挠曲(朝向与轴向垂直的方向的偏位)。存在由于驱动轴的挠曲而使上轴承和下轴承产生局部摩耗的可能性。

因此,公开了在上轴承和下轴承中的至少一方形成有吸收驱动轴的挠曲的柔性构造的密闭型压缩机(例如,参照专利文献1)。

专利文献1:日本特开2004-124834号公报(第4-5页、第4图)

密闭型压缩机的上轴承和下轴承由凸缘部和圆筒状的轴承部构成,该凸缘部将缸体的开口部封堵,该轴承部具有供驱动轴插入的轴承孔,对驱动轴进行轴支撑。专利文献1所公开的柔性构造在驱动轴发生了挠曲变形时,使上轴承和下轴承的轴承部内径容易进行微小变形。具体而言,在从上轴承和下轴承的轴承部的轴承孔的内周面向外侧稍微分离的位置设置有在与缸体抵接的端面开口、且呈环状地包围轴承孔的开口部的环状槽即柔性构造槽。该柔性构造槽的与轴向垂直的剖面为圆形,在上轴承和下轴承的轴承孔的内周面与柔性构造槽之间形成有薄壁的圆筒部分、即柔性构造。

通过这样的构造,使薄壁的圆筒部分即柔性构造与驱动轴的挠曲变形对应地进行弹性变形,而缓和作用于轴承部的内周面的压缩负载,抑制局部摩耗的产生。

然而,近年来,对于密闭型压缩机而言,从节能性、节约资源性的观点出发,由于可变速压缩机的普及而要求吸入、压缩以及排出的循环的高速化、制冷剂气体的工作压力的高压化,由于高速化和高压化而在密闭型压缩机中在将压缩机构部所压缩的制冷剂气体向密闭容器内排出的前后,压缩机构部内的压力脈动的振幅变大。

若压缩机构部内的压力脈动变大,则驱动轴在轴向上被挤压而在轴向上相对移动。

为了能够进行旋转柱塞的偏心旋转,而在上轴承的与缸体抵接的下端面与旋转柱塞的上端面之间、以及下轴承的与缸体抵接的上端面与旋转柱塞的下端面之间分别形成有微小的间隙。由于驱动轴的在轴向上的相对移动,而产生一方的间隙扩大且另一方的间隙缩小的现象。

在上轴承和下轴承中的至少一方设置有柔性构造的情况下,在上轴承和下轴承与旋转柱塞之间的间隙扩大时,制冷剂气体经由该间隙而流入柔性构造槽。在上轴承的下端面或者下轴承的上端面与旋转柱塞的上端面或者下端面之间的间隙缩小时,制冷剂气体难以经由该间隙从柔性构造槽流出。其结果为,在柔性构造槽的内部反复产生压力脈动。

由于柔性构造槽的内部的压力成为作用于柔性构造槽的底面(顶面)的轴向的力,因此在脈动变大的情况下,使驱动轴在轴向上相对移动的力变强,存在来自密闭型压缩机的主体的噪声增加、或者主体的振动增加这样的课题。

虽然存在将柔性构造槽内部的制冷剂气体释放的方法,但在释放制冷剂气体的地方,制冷剂气体带入制冷机油,导致所需的制冷机油减少,使压缩机构部的润滑性和密封性降低,因此存在进一步改善的余地。



技术实现要素:

本发明是为了解决上述的课题而完成的,提供一种密闭型压缩机,具备抑制由于驱动轴的挠曲而导致的驱动轴的局部摩耗的柔性构造,并且对由于压缩机构部的高速化和制冷剂气体的高压化而使驱动轴在轴向上相对移动的力进行缓和,从而能够抑制噪声和振动的增加。

关于本发明的密闭型压缩机,在其压缩机构部具备:驱动轴,其与电动机构部连结,传递驱动力;缸体,其设置有缸室,该缸室呈圆筒状,在其轴向上具有开口部,吸入并压缩制冷剂气体;上轴承和下轴承,它们具有轴承孔、轴承部和凸缘部,上述轴承孔供驱动轴插通,上述轴承部具有轴承孔而支承驱动轴,上述凸缘部封堵缸室的开口部;排出口,其设置于上轴承和下轴承中的至少一方,连通缸室和缸室的外部,将在缸室中被压缩的制冷剂气体排出;消音室,制冷剂气体从排出口向该消音室与上轴承之间或者该消音室与下轴承之间排出;以及柔性构造槽,其设置为包围上轴承的轴承孔的缸体侧的开口部和下轴承的轴承孔的缸体侧的开口部中的至少一方,在缸体侧开口,并且在该柔性构造槽与上轴承的轴承孔之间或者该柔性构造槽与下轴承的轴承孔之间形成薄壁部,

在柔性构造槽设置有连通柔性构造槽和消音室的连通孔,而将从缸室向柔性构造槽内流入的制冷剂气体向消音室放出。

在本发明的密闭型压缩机中,在上轴承和下轴承中的至少一方所设置的柔性构造槽设置有将柔性构造槽和消音室连通的连通孔,而使从缸室向柔性构造槽内流入的制冷剂气体向消音室放出,因此具备抑制由于驱动轴的挠曲而导致的驱动轴的局部摩耗的柔性构造和柔性构造槽,并且能够通过连通孔而缓和由于压缩机构部的高速化和制冷剂气体的高压化而使驱动轴在轴向上相对移动的力,从而抑制噪声和振动的增加。

附图说明

图1是本发明的实施方式1的密闭型压缩机整体的说明图。

图2是本发明的实施方式1的压缩机构部的放大说明图。

图3是本发明的实施方式1的压缩机构部的剖视图。

图4是本发明的实施方式1的上轴承的立体图。

图5是本发明的实施方式1的下轴承的立体图。

图6是本发明的实施方式1的上轴承的俯视图。

图7是本发明的实施方式1的制冷回路的说明图。

图8是本发明的实施方式1的上轴承的柔性构造的剖视图。

具体实施方式

实施方式1.

图1是示出用于实施本发明的实施方式1的密闭型的旋转压缩机的、从纵向即驱动轴的径向观察的剖视图。图2是对图1的压缩机构部进行了放大的图。图3是用图2的a-a、即与曲柄轴的轴向成直角的平面进行切断而从轴向观察的图、即从上表面观察压缩机构部的剖视图。

如图1所示,密闭型压缩机100在密闭容器1的内部收纳有压缩机构部3、和压缩机构部3的上方的电动机构部2。电动机构部2与压缩机构部3由驱动轴4连结,压缩机构部3由电动机构部2驱动。电动机构部2由定子21和转子22构成,该转子22借助定子21所产生的磁力而旋转,驱动轴4将电动机构部2的旋转力传递到压缩机构部3。定子21具备卷绕导线而成的线圈,通过对该线圈通电而产生磁力。定子21的线圈与设置于密闭型压缩机100的端子23连接,经由端子23而从密闭型压缩机100的外部进行通电。转子22具备由铝棒等构成的二次导体和永久磁铁等,响应于定子21的线圈所产生的磁力而旋转。

压缩机构部3借助从驱动轴4传递来的电动机构部2的旋转力即驱动力而对压缩机构部3所吸入的低压制冷剂气体进行压缩,并将高压制冷剂气体排出到密闭容器1内。密闭容器1内由于被压缩的高温高压制冷剂气体而成为高压空间。另一方面,在密闭容器1的下方即底部存积有用润滑于压缩机构部3的制冷机油。

驱动轴4由主轴部41、副轴部42和偏心轴部43构成,沿着轴向按主轴部41、偏心轴部43和副轴部42的顺序设置。即,在偏心轴部43的轴向的一方设置有主轴部41,在偏心轴部43的轴向的另一方设置有副轴部42。主轴部41、副轴部42以及偏心轴部43分别呈大致圆柱状的形状,以主轴部41与副轴部42的轴的中心一致的方式设置即同轴设置。另一方面,偏心轴部43的轴的中心从主轴部41、副轴部42的轴的中心偏移设置。若主轴部41、副轴部42以轴的中心为中心旋转,则偏心轴部43进行偏心旋转。将电动机构部2的转子22通过烧嵌或者压入而固定于主轴部41,圆筒状形状的旋转柱塞32滑动自如地安装于偏心轴部43。

在驱动轴4的轴的中心设置有圆筒状的中空孔,该中空孔为对密闭容器1的底部的制冷机油进行移送的供油路。供油路在副轴部42的轴向的端面具有开口部。驱动轴4的副轴部42侧浸入密闭容器1的底部所存积的制冷机油中。在驱动轴4旋转时,供油路从副轴部42的开口部抽吸所存积的制冷机油。抽吸的制冷机油向压缩机构部3的各滑动部供给,进行压缩机构部3的润滑和密封。

像图2、3那样,压缩机构部3由驱动轴4、缸体31、旋转柱塞32、上轴承33、下轴承34以及叶片35构成。在缸体31设置有轴向的两端被开口的圆筒状的内部空间即缸室36。在缸体31的缸室36中收纳有驱动轴4的偏心轴部43和安装于偏心轴部43的旋转柱塞32。而且,偏心轴部43、即旋转柱塞32借助驱动轴4的旋转而在缸体31的缸室36内进行偏心旋转。

在缸体31,沿其缸室36的径向设置有叶片槽37,一方在缸室36开口,另一方在背压室38开口。在叶片槽37收纳有形状大致为长方体状的叶片35,叶片35一边在叶片槽37中滑动一边进行往复运动。在背压室38设置有弹簧。叶片35借助取入背压室38的制冷剂气体与弹簧的力而从叶片槽37向缸体31的缸室36被推出。叶片35的末端与旋转柱塞32抵接。由此,通过叶片35而将缸体31的缸室36的内径的内周面和旋转柱塞32的外径的外周面所形成的空间分割成吸入室和压缩室。

旋转柱塞32为环状、即圆筒状,旋转自如地安装于偏心轴部43。旋转柱塞32借助驱动轴4的旋转而在缸室36内与偏心轴部43一同进行偏心旋转。由此,与旋转柱塞32抵接的叶片35在叶片槽37中进行往复运动。

另外,对于旋转柱塞32和叶片35,虽然作为独立形状进行了说明,但也可以是一体化的形状,动作也大致相同。

将缸室36的轴向的一方、即上方的开口部封堵的上轴承33被螺栓固定于缸体31的上表面。即,上轴承33将缸体31内的吸入室和压缩室的上侧封堵。图4中示出从缸体31侧观察上轴承33的图。像图4那样,上轴承33由筒状的轴承部33a和平板状的凸缘部33b构成。凸缘部33b为通过螺栓固定于缸体31的固定部,并且将缸室36的轴向的一方的开口部、即缸体31内的吸入室和压缩室的上侧封堵。凸缘部33b从筒状的轴承部33a的缸体31侧的端部相连、即一体地连接设置。在轴承部33a的径向上配置有凸缘部33b的最外缘部。轴承部33a以在从凸缘部33b向与缸体31相反的方向、即转子22的方向上配置有与缸体31侧相反的一侧的端部的方式竖立设置于凸缘部33b。并且,轴承部33a具有轴承孔33c,该轴承孔33c将轴承部33a的轴向的两端、即从缸体31侧的端部到缸体31的相反侧的端部连通。轴承孔33c的开口部配置于轴承部33a的与缸体31侧相反的一侧和凸缘部33b的缸体31侧。即,轴承孔33c在轴承部33a内连通,将其开口部彼此连接。轴承孔33c具有圆筒状的内周面,供主轴部41从一方的开口部向另一方的开口部插通,轴承部33a对主轴部41进行轴支撑。即,上轴承33在径向上将主轴部41即驱动轴4支承为能够旋转。

另外,在上轴承33的轴承部33a的轴承孔33c的圆筒状的内周面与驱动轴4的主轴部41的外周面之间设置有间隙。即,以相互不接触的方式组装。从驱动轴4的供油路向该间隙供给制冷机油,而形成油膜。因此,上轴承33的轴承部33a经由制冷机油而在径向上将驱动轴4的主轴部41支承为能够旋转。由于油膜因来自驱动轴4的供油路的油压而形成,因此驱动轴4借助油膜的油压而以轴承部33a的内周面与主轴部41的外周面不接触的方式被支撑。

另外,图4的33d是向轴承部33a的内周面与主轴部41的外周面的缝隙移送制冷机油的油槽,33e是将上轴承33固定于缸体31的螺栓孔。

同样,对缸室36的轴向的另一方、即下方的开口部进行封堵的下轴承34通过螺栓而固定于缸体31的下表面。即,封堵缸体31内的吸入室和压缩室的下侧。图5中示出从缸体31侧观察下轴承34的图。像图5那样,下轴承34由筒状的轴承部34a和平板状的凸缘部34b构成。凸缘部34b是通过螺栓固定于缸体31的固定部,且对缸室36的轴向的另一方、即缸体31内的吸入室和压缩室的下侧进行封堵。凸缘部34b从筒状的轴承部34a的缸体31侧的端部相连、即一体地连接设置。在轴承部34a的径向上配置有凸缘部34b的最外缘部。轴承部34a以在从该凸缘部34b向与缸体31相反的方向、即密闭容器1的底部的方向上配置有与缸体31侧相反的一侧的端部的方式竖立设置于凸缘部34b。并且,轴承部34a具有轴承孔34c,该轴承孔34c连通轴承部34a的轴向的两端、即从缸体31侧的端部到缸体31的相反侧的端部。轴承孔34c的开口部配置在轴承部34a的与缸体31侧相反的一侧和凸缘部34b的缸体31侧。即,轴承孔34c在轴承部34a内连通,而将其开口部彼此连接。轴承孔34c具有圆筒状的内周面,供副轴部42从一方的开口部向另一方的开口部插通,轴承部34a对副轴部42进行轴支撑。即,下轴承34在径向上将副轴部42即驱动轴4支承为能够旋转。

另外,在下轴承34的轴承部34a的轴承孔34c的圆筒状的内周面与驱动轴4的副轴部42的外周面之间还设置有间隙。即,以相互不接触的方式组装。从驱动轴4的供油路向该间隙供给制冷机油,而形成油膜。因此,下轴承34的轴承部34a经由制冷机油而支承驱动轴4的副轴部42。由于油膜因来自驱动轴4的供油路的油压而形成,因此驱动轴4借助油膜的油压而以轴承部34a的内周面与副轴部42的外周面不接触的方式被支撑。

另外,图5的34d是向轴承部34a的内周面与主轴部41的外周面的缝隙移送制冷机油的油槽,34e是将下轴承34固定于缸体31的螺栓孔。

另外,图1、2是指缸体为一个的情况,以此为基础进行了说明,但还存在缸体为二个以上的多缸的情况。在多缸的情况下,普遍为缸体上下层叠的结构。上轴承33将最上位的缸体的上方的开口部封堵,下轴承34将最下位的缸体的下方的开口部封堵。在缸体与缸体之间具备用于将缸室彼此分隔的中间分隔板。除最上位的缸体的上方的开口部和最下位的缸体的下方的开口部以外的开口部被中间分隔板封堵。上轴承33和下轴承34对驱动轴4进行轴支撑的结构是相同的。

在缸体31设置有连通密闭容器1的外部和缸室36的流路、即吸入口。通常情况下,吸入口是设置于缸体31的孔。吸入口与通过叶片35将缸室36分割而得到的一方的吸入室连通。缸体31通过吸入口而从密闭容器1的外部向缸室36内的吸入室吸入制冷剂气体。

同样,设置有连通缸体31的外部和缸室36的流路、即排出孔。通常情况下,排出孔也是设置于缸体31的孔或切口。排出孔与通过叶片35将缸室36分割而得到的另一方的压缩室连通。图6是从上表面观察上轴承33的图。在上轴承33设置有与排出孔连通的流路和开口部、即排出口51。在排出口51设置有排出阀52。排出口51经由排出孔而将缸体31的压缩室和缸体31的外部空间连通。排出阀52进行封堵直到压缩室内的制冷剂气体成为规定的压力为止,若压缩室内的制冷剂气体成为规定的压力以上则开口。即,在缸室36内的压缩室中被压缩的制冷剂气体经由排出口51和排出孔而向缸室36的外部排出。

另外,还存在在下轴承34具有排出口的情况。在该情况下也是设置有排出阀,并且进行封堵直到压缩室内的制冷剂气体成为规定的压力为止,若压缩室内的制冷剂气体成为规定的压力以上则开口,这是相同的。

还存在在上轴承33、下轴承34的双方设置有排出口的情况。

在上轴承33设置有排出口51的情况下,在上轴承33设置有上部排出消音器39,该上部排出消音器39对上轴承33的与缸体31相反的一侧的面、即配置有驱动轴4的主轴部41和上轴承33的轴承部33a的一侧的面进行覆盖。上部排出消音器39既存在对上轴承33的与缸体31相反的一侧的面的整面进行覆盖的情况,也存在对一部分进行覆盖的情况。上部排出消音器39通过螺栓等而安装于上轴承33。在上轴承33与上部排出消音器39之间设置有空间、即上部消音室39a。即,上部排出消音器39在与上轴承33之间形成上部消音室39a。因此,排出口51通过排出阀52的开闭而将压缩室、即缸室36和消音室39a连通。从上轴承33的排出口51排出的制冷剂气体在上部消音室39a中扩散。通过使在缸体31内被压缩的制冷剂气体暂时向上部消音室39a扩散,而抑制排出音。

另外,在排出口位于下轴承34的情况下,下部排出消音器40设置于下轴承34。下部排出消音器40也对下轴承34的与缸体31相反的一侧的面、即配置有驱动轴4的副轴部42和下轴承34的轴承部34a的一侧的面进行覆盖。下部排出消音器40既存在对下轴承34的与缸体31相反的一侧的面的整面进行覆盖的情况,也存在对一部分进行覆盖的情况。下部排出消音器40通过螺栓等而安装于下轴承34。在下轴承34与下部排出消音器40之间设置有空间、即下部消音室40a。即,下部排出消音器40在与下轴承34之间形成下部消音室40a。排出口通过排出阀的开闭而将压缩室、即缸室36和消音室40a连通。于是,制冷剂气体从下轴承34的排出口向下部排出消音器40的下部消音室40a内扩散。排出到下部消音室40a的制冷剂气体通过设置于上轴承33、下轴承34、缸体31的连通路,被引导到上轴承33侧。

另外,在像图1、2那样在双方存在排出口的情况下,在上轴承33、下轴承34分别设置有上部排出消音器39、下部排出消音器40。于是,制冷剂气体分别向上部消音室39a和下部消音室40a排出。排出到下部消音室40a的制冷剂气体通过设置于缸体31的连通路,被引导到上部消音室39a。

另外,在多缸的情况下,具备上部排出消音器39和下部排出消音器40双方。上轴承将最上位的缸体的上方的开口部封堵,下轴承将最下位的缸体的下方的开口部封堵。在各个缸室中被压缩的制冷剂气体从上轴承、下轴承的排出口排出。因此,在上轴承、下轴承分别设置有上部排出消音器、下部排出消音器。排出到下部消音室的制冷剂气体通过设置于缸体的连通路,被引导到上部消音室。

在上部排出消音器39中,在上部消音室39a的上方设置有开口部,将上部消音室39a和上部排出消音器39与密闭容器1之间的空间即密闭容器1的内部空间连通。由此,在缸室36内被压缩的制冷剂气体经由上部排出消音器39而向密闭容器1内排出。

排出到密闭容器1内的制冷剂气体向位于密闭容器1的上方的排出管5的方向被引导,而从排出管5向密闭容器1的外部送出。此时,制冷剂气体通过电动机构部2的定子21与转子22的间隙或设置于转子22的连通孔,而被送至上方。

设置于密闭容器1的外部的吸入消音器101经由吸入管6而与吸入口连接。低压制冷剂气体与液体制冷剂以混合的状态从密闭型压缩机100所连接的外部回路被送至密闭型压缩机100。若液体制冷剂向压缩机构部3流入并被压缩,则成为压缩机构部3的故障的原因,因此在吸入消音器101中,将液体制冷剂与制冷剂气体分离,而仅将制冷剂气体送往压缩机构部3。

像图7那样,在密闭型压缩机100的外部设置有冷凝器102、膨胀阀103以及蒸发器104,形成制冷回路。即,形成从密闭型压缩机100的排出管5经由冷凝器102、膨胀阀103、蒸发器104而通过配管与吸入消音器101连接的环状的回路,通过使制冷剂在该回路内循环,而与空气和水等进行热交换,形成搬运热能的制冷循环。于是,实现利用该循环的热泵装置。

接着,对压缩机构部3的动作进行说明。

首先,最初低压低温的制冷剂气体被吸入与吸入口连通的吸入室。吸入了制冷剂气体的吸入室通过旋转柱塞32、即偏心轴部43的偏心旋转而在缸室36内移动而与吸入口的连通被断开。若旋转柱塞32进一步偏心旋转下去,则其吸入室的容积缩小,而对所吸入的制冷剂气体进行压缩。即,吸入室成为压缩室。随着旋转柱塞32的偏心旋转的推进,压缩室与排出孔连通。若压缩室与排出孔连通,并且制冷剂气体到达规定的压力,则封堵排出孔和排出口51的排出阀52开口。若排出口51开口,则压缩室内的高压高温制冷剂气体经由排出口51而向排出消音器39、40内排出。排出到排出消音器39、40内的制冷剂气体从排出消音器39、40向密闭容器1内排出。若旋转柱塞32继续偏心旋转下去,则与排出孔的连通被断开,而再次与吸入口连通。通过重复该过程,压缩机构部3对制冷剂气体进行吸入、压缩、排出。这一系列的动作是在旋转柱塞32在缸室36内旋转一周的期间内进行的。

由于这样的构造和动作,而在压缩机构部3中对制冷剂气体进行压缩时,压缩负载作用于驱动轴4,驱动轴4进行挠曲变形。

若在压缩机构部3的压缩室中制冷剂气体被压缩,则压缩室的被压缩的制冷剂气体的压缩负载施加于驱动轴4的偏心轴部43。例如,在图3中,假设旋转柱塞32逆时针旋转,在叶片槽的右侧配置有排出孔和排出口51。由于制冷剂气体的压缩负载,驱动轴4以缸体31的内径中心为中心,向与配置有排出口51的方向相反的方向、即图的左下方向上被挤压。驱动轴4由于主轴部41被上轴承33按压并且副轴部42被下轴承34按压,因此以它们为支点进行挠曲变形。

由于驱动轴4以上轴承33和下轴承34为支点进行挠曲变形,因此存在主轴部41与偏心轴部43的连接部的附近以及副轴部42与偏心轴部43的连接部的附近、上轴承33和下轴承34的缸体31侧的端部附近形成强力的局部接触的情况。其结果,还存在带来损伤的情况。

为了防止该情况,像图4、5那样,在上轴承33的缸体31侧的面设置有上部柔性构造槽61和上部柔性构造62,在下轴承34的缸体31侧的面设置有下部柔性构造槽64和下部柔性构造65。上部柔性构造槽61和上部柔性构造62与下部柔性构造槽64和下部柔性构造65对应于驱动轴4的挠曲变形,而进行微小变形,由此使主轴部41和副轴部42的轴承孔33c、34c的内径进行微小变形。其结果,缓和主轴部41与偏心轴部43的连接部的附近以及副轴部42与偏心轴部43的连接部的附近、上轴承33和下轴承34的缸体31侧的端部附近的局部接触。

另外,对于上部柔性构造槽61和上部柔性构造62以及下部柔性构造槽64和下部柔性构造65而言,只要至少设置有一方即可。

上部柔性构造槽61是呈环状地包围上轴承33的轴承部33a的轴承孔33c的在缸体31侧的面开口的开口部的环状槽。上部柔性构造槽61被设置成与轴承孔33c的开口部的中心同心的圆状,在缸体31侧开口。上部柔性构造62配置在上部柔性构造槽61与轴承孔33c之间,是由上部柔性构造槽61和轴承孔33c的内周面形成的圆筒状的薄壁部。上部柔性构造62容易变形,具有弹力。即,以能够进行弹性变形的厚度形成。另外,上部柔性构造槽61以不会阻碍上部柔性构造62的弹性变形的程度的槽的宽度、和使上部柔性构造62具有弹性变形的程度的深度形成。例如,柔性构造的厚度为几mm左右,槽的宽度也可以比柔性构造的厚度窄,槽的深度只要为几mm至十几mm程度即可。

下部柔性构造槽64是呈环状地包围下轴承34的轴承部34a的轴承孔34c的在缸体31侧的面开口的开口部的环状槽。下部柔性构造槽64被设置成与轴承孔34c的开口部的中心同心的圆状,在缸体31侧开口。下部柔性构造65配置在下部柔性构造槽64与轴承孔34c之间,是由下部柔性构造槽64和轴承孔34c的内周面形成的圆筒状的薄壁部。下部柔性构造65容易变形,具有弹力。即,以能够进行弹性变形的厚度形成。另外,下部柔性构造槽64以不会阻碍下部柔性构造65的弹性变形的程度的槽的宽度、和使下部柔性构造65具有弹性变形的程度的深度形成。深度等与上部柔性构造槽61、上部柔性构造62相同。

然而,近年来,密闭型压缩机100要求吸入、压缩、排出的循环的高速化、制冷剂气体的工作压力的高压化。特别是,要求gwp(globalwarmingpotential、全球变暖潜势)小的制冷剂,其结果,要求使用密度比以往的410a低的制冷剂和高压下使用的制冷剂。由于压缩机构部3的高速化和制冷剂气体的高压化,而在密闭型压缩机100中由压缩机构部3压缩的制冷剂气体向密闭容器1内排出的前后,压缩室的压力脈动的振幅变大。

若压缩室内的压力脈动变大,则驱动轴4在轴向上被挤压,而在轴向上相对移动。

为了能够进行旋转柱塞32的偏心旋转,在上轴承33的缸体31侧的面与旋转柱塞32的上轴承33侧的端面之间、以及下轴承34的缸体31侧的面与旋转柱塞32的下轴承34侧的端面之间分别形成有微小的间隙。通常,各个间隙被制冷机油密封,保持压缩室与吸入室的气密性。若产生驱动轴4在轴向上相对移动的举动,则发生一方的间隙扩大、且另一方的间隙缩小的现象。在间隙扩大时,制冷机油的密封作用也降低。

当在上轴承33、下轴承34设置有上部柔性构造槽61和上部柔性构造62、以及下部柔性构造槽64和下部柔性构造65中的至少一方的情况下,制冷剂气体经由上部柔性构造62的缸体31侧的端面和下部柔性构造65的缸体31侧的端面中的至少一方的端面、与旋转柱塞32的上轴承33侧的端面和下轴承34侧的端面中的至少一方的端面之间的扩大的间隙而向上部柔性构造槽61和下部柔性构造槽64中的至少一方流入。另一方面,若上部柔性构造62的缸体31侧的端面和下部柔性构造65的缸体31侧的端面中的至少一方的端面、与旋转柱塞32的上轴承33侧的端面和下轴承34侧的端面中的至少一方的端面之间的间隙缩小,则不容易从上部柔性构造槽61和下部柔性构造槽64中的至少一方的内部向上部柔性构造槽61或者下部柔性构造槽64的外部流出。其结果,在上部柔性构造槽61和下部柔性构造槽64中的至少一方的内部也反复产生压力脈动。

因此,上部柔性构造槽61或者下部柔性构造槽64的内部的压力成为作用于上部柔性构造槽61或者下部柔性构造槽64的底面(顶面)的轴向的力。在脈动变大的情况下,使驱动轴4在轴向上相对移动的力变强,来自密闭型压缩机100的主体的噪声增加、或者主体的振动增加。

为了避免该情况,有时设置有从上部柔性构造槽61和下部柔性构造槽64的内部将成为高压的制冷剂气体向上部柔性构造槽61和下部柔性构造槽64的外部释放的流路。

例如,存在如下的结构:在上轴承33的凸缘部33b设置有以上轴承33的轴承孔33c的中心为基点向其径向的最外缘部的端面开口并将其开口部和上部柔性构造槽61连通的连通孔、或者在下轴承34的凸缘部34b设置有以下轴承34的轴承孔34c的中心为基点向其径向的最外缘部的端面开口并将其开口部和下部柔性构造槽64连通的连通孔。能够通过该连通孔而将上部柔性构造槽61或者下部柔性构造槽64的内部的制冷剂气体放出到密闭容器1内。然而,在密闭容器1内,以浸入上轴承33的凸缘部33b的程度存积有制冷机油。因此,若从上部柔性构造槽61或者下部柔性构造槽64经由该连通孔而放出高压的制冷剂气体,则会释放到制冷机油中。在这样的情况下,制冷机油被制冷剂气体搅拌,制冷剂气体与制冷机油成为相溶状态。制冷剂气体以带入制冷机油的状态,因其质量而向密闭容器1的上方上升,从排出管5被送出到密闭容器1的外部的制冷回路。

若制冷机油流入制冷回路内,则制冷机油妨碍制冷循环的热交换,制冷回路的热交换率降低,使制冷回路的性能恶化。

另外,若从密闭容器1排出制冷机油,则密闭容器1内的制冷机油减少。由此,压缩机构部3的密封性降低,气密性降低。由此,制冷剂气体从压缩机构部3的泄漏变大,压缩性能恶化。并且,由于各滑动部的润滑性也降低,因此成为摩耗和损伤的原因。即,妨碍密闭型压缩机100的压缩机构部3的高速化,很难维持实现密闭型压缩机100更高速化的情况下的性能。

另外,在从上轴承33的上部柔性构造槽61连通到上轴承33的凸缘部33b的最外缘部的连通孔或者从下轴承34的下部柔性构造槽64连通到下轴承34的凸缘部34b的最外缘部的连通孔中,由于存在连通孔的长度尺寸,因此需要考虑不会妨碍制冷剂气体从上部柔性构造槽61或者下部柔性构造槽64放出的连通孔的压损和由于油泥而引起的堵塞等,设计方法和加工方法复杂。特别是在以比以往的制冷剂高的压力使用的情况下,使压损不妨碍制冷剂气体的放出是很重要的。

因此,从上轴承33的上部柔性构造槽61至上轴承33的凸缘部33b的最外缘部的端面、或者从下轴承34的下部柔性构造槽64至下轴承34的凸缘部34b的最外缘部的端面向密闭容器1内释放的方法对于密闭型压缩机100的高速化、高压化而言,存在进一步改善的余地。

另外,还存在如下的结构:在上轴承33的上部柔性构造62或者下轴承34的下部柔性构造65设置有切口。能够从该切口向驱动轴4侧释放上部柔性构造槽61或者下部柔性构造槽64的制冷剂气体。然而,若将制冷剂气体向驱动轴4侧释放,则制冷剂气体通过上轴承33的轴承孔33c的内周面或者下轴承34的轴承孔34c的内周面与驱动轴4的外周面的间隙而向密闭容器1内放出。因此,制冷剂气体会向在上轴承33的轴承孔33c的内周面或者下轴承34的轴承孔34c的内周面与驱动轴4的外周面的间隙中形成的制冷机油的油膜中释放。与在上轴承33的凸缘部33b的最外缘部的端面和下轴承34的凸缘部34b的最外缘部的端面设置有连通孔的开口部时同样地,制冷剂气体会带入制冷机油,并被送至密闭容器1的外部,引起制冷回路的性能的恶化、压缩机构部3的密封性的降低、各滑动部的润滑性的降低。

并且,在上部柔性构造槽61或者下部柔性构造槽64的制冷剂气体通过上轴承33的轴承孔33c或者下轴承34的轴承孔34c的内周面与驱动轴4的外周面的间隙时,破坏该间隙的油膜,因此上轴承33、下轴承34的支承力和润滑性降低,而成为摩耗和损伤的原因。特别是,在比以往的制冷剂高的速度或者高的压力使用的情况下,支承驱动轴4的上轴承33、下轴承34也被施加大的负载,因此维持不会对这些部件施加过大的摩耗和损伤的油膜是很重要的。

因此,在上轴承33的上部柔性构造62或者下轴承34的下部柔性构造65设置切口而将上部柔性构造槽61或者下部柔性构造槽64的制冷剂气体向驱动轴4侧放出的方法对于密闭型压缩机100的高速化和高压化而言,也存在进一步改善的余地。

在本申请中,将与上部柔性构造槽61连通的连通孔的开口部设置在上轴承33的与缸体31相反的一侧、即上部排出消音器39侧,将与下部柔性构造槽64连通的连通孔的开口部设置在下轴承34的与缸体31相反的一侧、即下部排出消音器40侧。即,上部柔性构造槽61的连通孔使上部柔性构造槽61与上部消音室39a连通,下部柔性构造槽64的连通孔使下部柔性构造槽64与下部消音室40a连通。由此,将上部柔性构造槽61的内部的制冷剂气体放出到上部消音室39a内,将下部柔性构造槽64的内部的制冷剂气体放出到下部消音室40a内。上部消音室39a内和下部消音室40a内由于被从缸体31的压缩室排出的被压缩的制冷剂气体充满,因此不会流入制冷机油,制冷机油不会搅拌在制冷剂气体中。即,在从上部柔性构造槽61和下部柔性构造槽64放出制冷剂气体时,制冷剂气体不会带入制冷机油。由此,能够抑制制冷机油被送至密闭容器1的外部。

另外,从上部柔性构造槽61或者下部柔性构造槽64放出的制冷剂气体由于不通过上轴承33的轴承孔33c或者下轴承34的轴承孔34c的内周面与驱动轴4的外周面的间隙,因此不对该间隙的油膜带来影响,上轴承33、下轴承34的支承力和润滑性不降低。

然而,在上部消音室39a内或者下部消音室40a内虽然不存在制冷机油的流入,但由于从滑动部排出多余的制冷机油,因此在上部消音室39a内或者下部消音室40a内也稍微残留。需要使该多余制冷机油不会搅拌在从上部柔性构造槽61或者下部柔性构造槽64放出的制冷剂气体中。

另外,上部消音室39a或者下部消音室40a的内部被从缸体31的压缩室排出的制冷剂气体充满。若与上部柔性构造槽61或者下部柔性构造槽64连通的连通孔在上部消音室39a内或者下部消音室40a内开口,则将上部柔性构造槽61或者下部柔性构造槽64的制冷剂气体放出到上部消音室39a内或者下部消音室40a内的同时,也有可能将上部消音室39a内或者下部消音室40a内的制冷剂气体吸入上部柔性构造槽61或者下部柔性构造槽64。在吸入的情况下,由于成为损失,因此需要使得不吸入。

对考虑并实现这些课题的方法进行说明。

图8是图1、2的上轴承33的放大剖视图。63是与上部柔性构造槽61连通并在上部消音室39a开口的连通孔、即排气孔。61a是在上部柔性构造槽61的缸体31侧开口的开口部,61b是位于与61a相反的一侧的上部柔性构造槽61的最深部、即底部(顶部)。在下轴承34也具备与之相同的构造,相当于图1、2的连通孔66。

由于上轴承33、下轴承34是相同的构造,因此在图8中,以上轴承33的构造为代表进行说明。上部柔性构造槽61的连通孔63在上部柔性构造槽61的最深部61b开口。由于向上部柔性构造槽61的最深部61b侧压入制冷剂气体,因此放出效果高。然而,即使由于上部柔性构造62的强度设计等情况而无法实现在上部柔性构造槽61的最深部61b开口的构造,也只要在比上部柔性构造槽61的开口部61a和上部柔性构造槽61的最深部61b的中间靠最深部61b侧的侧面开口即可。如果是这样的结构,则不会妨碍制冷剂气体从上部柔性构造槽61的放出。

另外,像图8那样,上部柔性构造槽61的连通孔63在上轴承33的上部排出消音器39侧外周面上,在上轴承33的轴承部33a与凸缘部33b相连即连接的、从轴承部33a的径向观察时呈l字地弯折的位置开口。由此,能够以最短距离连通上部柔性构造槽61与上部消音室39a,在加工方面也是容易的。

另外,上部柔性构造槽61的连通孔63的开口部连通孔63的开口部配置在比上轴承33的凸缘部33b的上部排出消音器39侧的平面靠上方的位置,出于制冷机油的搅拌的方面,也是很有利的。例如,即使在上部消音室39a中残留有滑动部的多余的制冷机油,制冷机油也处于凸缘部33b的平面,与连通孔63的开口部存在距离。因此,从上部柔性构造槽61的连通孔63放出的制冷剂气体不搅拌制冷机油。

另外,像图6那样,上部柔性构造槽61的连通孔63以驱动轴4为基准,在排出口51侧、排出口51附近开口。排出口51附近作为压缩室,使制冷剂气体处于压缩中或者排出中的状态。由于制冷剂气体从该压缩室向上部柔性构造槽61流入,因此为了抑制压缩脈动,使该制冷剂气体从上部柔性构造槽61向上部柔性构造槽61的外部、即上部消音室39a放出是最有效的。由此,上部柔性构造槽61的连通孔63通过在排出口51侧开口,从而为了抑制压缩脈动,能够从上部柔性构造槽61最有效地进行制冷剂气体的放出。

另外,上部消音室39a被来自排出口51的制冷剂气体充满,但从排出口51排出的制冷剂气体和从上部柔性构造槽61放出的制冷剂气体都是相同的压缩室的制冷剂气体。因此,是压力几乎相同的制冷剂气体,通过将上部柔性构造槽61的连通孔63的开口部向排出口51侧开口,也不会产生上部柔性构造槽61吸入上部消音室39a的制冷剂气体的情况,不会妨碍制冷剂气体的放出。

并且,多余的制冷机油等因排出的高压制冷剂气体而不在排出口51附近停留,因此通过将上部柔性构造槽61的连通孔63的开口部向排出口51侧开口,而使得从上部柔性构造槽61的连通孔63放出的制冷剂气体不与制冷机油接触,效果更高。

另外,上部柔性构造槽61的连通孔63的开口部在比排出口51靠上方的位置开口,由此成为制冷剂气体不与制冷机油接触的更有利的构造。

另外,对于上部柔性构造槽61的连通孔63而言,利用与从连通孔63的上部柔性构造槽61的开口部朝向上部消音室39a的开口部的方向成直角方向的面进行切断的剖面也可以不是圆形。例如,也可以是椭圆、长圆、多边形。不管是上部消音室39a的开口部的形状,还是上部柔性构造槽61的开口部的形状,也都相同。连通孔63的剖面积可以从上部柔性构造槽61的开口部到上部消音室39a的开口部几乎相同,但即使在开口部呈锥状或被倒角而剖面积变大,也不会妨碍功能。

另外,上部柔性构造槽61的连通孔63为了抑制上部柔性构造槽61的连通孔63内的压损,而从上部柔性构造槽61到上部消音室39a的开口部被设置成大致呈直线状。

另外,上部柔性构造槽61的连通孔63也可以设置有多个。在设置多个的情况下,能够一次性地缓和所放出的制冷剂气体的压损,从而能够顺畅地从上部柔性构造槽61放出制冷剂气体。

另外,在上部柔性构造槽61的连通孔63设置有多个的情况下,只要至少一个设置在排出口51侧即可。剩余的也可以设置在任意的方向。设置了至少一个的排出口51侧的连通孔63发挥上述的效果。而且,在设置多个的情况下,即使连通孔63中的几个由于油泥等而堵塞,其他的连通孔63也进行制冷剂气体的放出,因此不会损害制冷剂气体从上部柔性构造槽61放出的功能,具有冗余性,能够确保更高可靠性。

以上,对上轴承33的上部柔性构造槽61、上部柔性构造62、连通孔63进行了说明。对于上下相反的下轴承34的连通孔66来说,在按照上下的配置关系而具有效果的方面上未必符合,但关于除此之外的点,几乎是相同的。

通过以上的构造,通过设置上部柔性构造槽61和将上部柔性构造槽61和上部消音室39a连通的连通孔63、以及下部柔性构造槽64和将下部柔性构造槽64和下部消音室40a连通的连通孔66中的至少一方,能够使流入到上部柔性构造槽61的内部和下部柔性构造槽64的内部中的至少一方的制冷剂气体向上部柔性构造槽61的外部或者下部柔性构造槽64的外部、即上部消音室39a或者下部消音室40a放出。由此,上部柔性构造槽61和下部柔性构造槽64的压力脈动变小,能够抑制使驱动轴4在轴向上相对移动的力,抑制来自密闭型压缩机100的主体的噪声和振动。

而且,以往的上部柔性构造62和下部柔性构造65的功能不会受损,能够保持原样地实现。

另外,通过使上部柔性构造槽61的连通孔63的开口部向上部消音室39a内开口、并且使下部柔性构造槽64的连通孔66的开口部向下部消音室40a内开口,从而放出的制冷剂气体不会对制冷机油进行搅拌。由此,抑制制冷机油被送至密闭容器1的外部,而使制冷回路的性能恶化、或者使压缩机构部3的密封性降低、或者使各滑动部的润滑性降低的情况。

另外,由于将上部柔性构造槽61和下部柔性构造槽64的制冷剂气体向上部消音室39a或者下部消音室40a放出,因此不会给上轴承33的轴承孔33c或者下轴承34的轴承孔34c的油膜带来影响。即,抑制驱动轴4与上轴承33和下轴承34的磨耗和损伤。

另外,上部柔性构造槽61的连通孔63在上部排出消音器39侧外周面上,在上轴承33的轴承部33a与凸缘部33b相连、即连接的、从轴承部33a的径向观察时呈l字地弯折的位置开口。能够以最短距离连通上部柔性构造槽61与上部消音室39a,在加工方面也是容易的。

同样,下部柔性构造槽64的连通孔66在下部排出消音器40侧外周面上,在下轴承34的轴承部34a与凸缘部34b相连、即连接的、从轴承部34a的径向观察时呈l字地弯折的位置开口。能够以最短距离连通下部柔性构造槽64与下部消音室40a,在加工方面也是容易的。

另外,通过相比于凸缘部33b的上部排出消音器39侧的平面向上方开口,从而即使在上部消音室39a残留多余的制冷机油,从上部柔性构造槽61的连通孔63放出的制冷剂气体也不会对该制冷机油进行搅拌。

并且,上部柔性构造槽61的连通孔63的开口部和下部柔性构造槽64的连通孔66的开口部设置在因排出的高压制冷剂气体而不会使制冷机油积存的排出口附近。由此,从上部柔性构造槽61的连通孔63和下部柔性构造槽64的连通孔66放出的制冷剂气体不与制冷机油接触,效果更高。

另外,上部柔性构造槽61的连通孔63的开口部向比排出口靠上方的位置开口。下部柔性构造槽64的连通孔66的开口部向比排出口靠下方的位置开口。即,上部柔性构造槽61的连通孔63的开口部和下部柔性构造槽64的连通孔66的开口部在上轴承33的轴承部33a或者下轴承34的轴承部34a中,相对于上轴承33的凸缘部33b或者下轴承34的凸缘部34b,向与缸体31相反的一侧的端部开口。由于制冷机油被从排出口排出的高压制冷剂气体推出,因此成为从上部柔性构造槽61的连通孔63或者下部柔性构造槽64的连通孔66放出的制冷剂气体和制冷机油更不会接触的有利的构造。

另外,通过以驱动轴4为基准将上部柔性构造槽61的连通孔63的开口部和下部柔性构造槽64的连通孔66的开口部设置在排出口侧、排出口附近,能够使从压缩中或者排出中的压缩室向上部柔性构造槽61或者下部柔性构造槽64流入的制冷剂气体,从上部柔性构造槽61的内部和下部柔性构造槽64的内部向上部柔性构造槽61的外部或者下部柔性构造槽64的外部、即上部消音室39a或者下部消音室40a放出。由此,能够最有效地抑制上部柔性构造槽61或者下部柔性构造槽64的压缩脈动。

另外,从排出口排出的制冷剂气体和从上部柔性构造槽61和下部柔性构造槽64放出的制冷剂气体都是相同的压缩室的制冷剂气体,是压力几乎相同的制冷剂气体。由此,不会产生上部消音室39a的制冷剂气体从上部柔性构造槽61的连通孔63向上部柔性构造槽61吸入、或者下部消音室40a的制冷剂气体从下部柔性构造槽64的连通孔66向下部柔性构造槽64吸入的情况,不会妨碍制冷剂气体的放出。

并且,上部柔性构造槽61的连通孔63或者下部柔性构造槽64的连通孔66也可以设置有多个,从而能够一次性地缓和所放出的制冷剂气体的压损。由此,能够从上部柔性构造槽61或者下部柔性构造槽64顺畅地放出制冷剂气体。

在设置有多个的情况下,通过将至少一个设置在排出口侧,能够发挥上述的效果。

另外,即使几个连通孔由于油泥等而堵塞,其他的连通孔也进行制冷剂气体的放出,因此不会损害制冷剂气体从上部柔性构造槽61或者下部柔性构造槽64放出的功能,具有冗余性,能够确保更高的可靠性。

附图标记的说明

1...密闭容器;2...电动机构部;3...压缩机构部;4...驱动轴;5...排出管;6...吸入管;21...定子;22...转子;23...端子;31...缸体;32...旋转柱塞;33...上轴承;33a...上轴承的轴承部;33b...上轴承的凸缘部;33c...上轴承的轴承孔;34...下轴承;34a...下轴承的轴承部;34b...下轴承的凸缘部;34c...下轴承的轴承孔;35...叶片;36...缸室;37...叶片槽;38...背压室;39...上部排出消音器;39a...上部消音室;40...下部排出消音器;40a...下部消音室;41...主轴部;42...副轴部;43...偏心轴部;51...排出口;52...排出阀;61...上部柔性构造槽;61a...上部柔性构造槽的最深部;61b...上部柔性构造槽的开口部;62...上部柔性构造;63...上部柔性构造槽的连通孔;64...下部柔性构造槽;65...下部柔性构造;66...下部柔性构造槽的连通孔;100...密闭型压缩机;101...吸入消音器;102...冷凝器;103...膨胀阀;104...蒸发器。

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