涡旋式压缩机转让专利

申请号 : CN201680014200.X

文献号 : CN107429691B

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基本信息:

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法律信息:

相似专利:

发明人 : 佐藤创竹内真实庆川源太渡边和英藤田胜博萩田贵幸桑原孝幸

申请人 : 三菱重工制冷空调系统株式会社

摘要 :

本发明的涡旋式压缩机具备:固定涡旋盘(15);回旋涡旋盘(16),能公转回旋运动地被支承;以及排出端口,供通过两个涡旋盘(15、16)进行了压缩的流体排出,在回旋涡旋盘(16)的端板设有:端板侧台阶部(16E),以高度沿涡圈的涡在其中心部侧高且在外终端侧变低的方式形成,在固定涡旋盘(15)的壁体设有:涡圈侧台阶部(15E),与端板侧台阶部(16E)对应,以高度在涡的中心部侧低且在外终端侧变高的方式形成,其中,在回旋涡旋盘(16)实施表面硬化处理,在固定涡旋盘(15)未实施表面硬化处理。

权利要求 :

1.一种涡旋式压缩机,具备:

固定涡旋盘,具有直立设置于端板的一侧面的涡旋状的壁体;

回旋涡旋盘,具有直立设置于端板的一侧面的涡旋状的壁体;以及

排出端口,供通过所述固定涡旋盘和所述回旋涡旋盘进行了压缩的流体排出,所述回旋涡旋盘使所述固定涡旋盘的壁体和所述回旋涡旋盘的壁体彼此啮合而阻止自转并且能公转回旋运动地被支承,在所述固定涡旋盘和所述回旋涡旋盘的任一方的端板的所述一侧面设有:端板侧台阶部,以高度沿壁体的涡在其中心部侧高且在外终端侧变低的方式形成,在所述固定涡旋盘和所述回旋涡旋盘的另一方的壁体设有:壁体侧台阶部,与所述端板侧台阶部对应,以高度在涡的中心部侧低且在外终端侧变高的方式形成,其中,在设有所述端板侧台阶部的一方的所述固定涡旋盘或所述回旋涡旋盘实施有表面硬化处理,在另一方的所述回旋涡旋盘或所述固定涡旋盘未实施表面硬化处理。

2.一种涡旋式压缩机,具备:

固定涡旋盘,具有直立设置于端板的一侧面的涡旋状的壁体;

回旋涡旋盘,具有直立设置于端板的一侧面的涡旋状的壁体;以及

排出端口,供通过所述固定涡旋盘和所述回旋涡旋盘进行了压缩的流体排出,所述回旋涡旋盘使所述固定涡旋盘的壁体和所述回旋涡旋盘的壁体彼此啮合而阻止自转并且能公转回旋运动地被支承,在所述固定涡旋盘和所述回旋涡旋盘的各端板的所述一侧面设有:端板侧台阶部,以高度沿壁体的涡在其中心部侧高且在外终端侧变低的方式形成,在所述固定涡旋盘和所述回旋涡旋盘的各壁体设有:壁体侧台阶部,与所述端板侧台阶部对应,以高度在涡的中心部侧低且在外终端侧变高的方式形成,一方的所述固定涡旋盘或所述回旋涡旋盘的所述端板侧台阶部与另一方的所述回旋涡旋盘或所述固定涡旋盘的所述端板侧台阶部的高度不同,其中,在所述端板侧台阶部的高度大的一方的所述固定涡旋盘或所述回旋涡旋盘实施有表面硬化处理,在另一方的所述回旋涡旋盘或所述固定涡旋盘未实施表面硬化处理。

3.一种涡旋式压缩机,具备:

固定涡旋盘,具有直立设置于端板的一侧面的涡旋状的壁体;

回旋涡旋盘,具有直立设置于端板的一侧面的涡旋状的壁体;以及

排出端口,供通过所述固定涡旋盘和所述回旋涡旋盘进行了压缩的流体排出,所述回旋涡旋盘使所述固定涡旋盘的壁体和所述回旋涡旋盘的壁体彼此啮合而阻止自转并且能公转回旋运动地被支承,在所述固定涡旋盘和所述回旋涡旋盘的任一方的端板的所述一侧面设有:端板侧台阶部,以高度沿壁体的涡在其中心部侧高且在外终端侧变低的方式形成,在所述固定涡旋盘和所述回旋涡旋盘的另一方的壁体设有:壁体侧台阶部,与所述端板侧台阶部对应,以高度在涡的中心部侧低且在外终端侧变高的方式形成,其中,在设有所述端板侧台阶部的一方的所述固定涡旋盘或所述回旋涡旋盘,实施比在另一方的所述回旋涡旋盘或所述固定涡旋盘所实施的表面硬化处理更硬的表面硬化处理。

4.一种涡旋式压缩机,具备:

固定涡旋盘,具有直立设置于端板的一侧面的涡旋状的壁体;

回旋涡旋盘,具有直立设置于端板的一侧面的涡旋状的壁体;以及

排出端口,供通过所述固定涡旋盘和所述回旋涡旋盘进行了压缩的流体排出,所述回旋涡旋盘使所述固定涡旋盘的壁体和所述回旋涡旋盘的壁体彼此啮合而阻止自转并且能公转回旋运动地被支承,在所述固定涡旋盘和所述回旋涡旋盘的各端板的所述一侧面设有:端板侧台阶部,以高度沿壁体的涡在其中心部侧高且在外终端侧变低的方式形成,在所述固定涡旋盘和所述回旋涡旋盘的各壁体设有:壁体侧台阶部,与所述端板侧台阶部对应,以高度在涡的中心部侧低且在外终端侧变高的方式形成,一方的所述固定涡旋盘或所述回旋涡旋盘的所述端板侧台阶部与另一方的所述回旋涡旋盘或所述固定涡旋盘的所述端板侧台阶部的高度不同,其中,在所述端板侧台阶部的高度大的一方的所述固定涡旋盘或所述回旋涡旋盘,实施比另一方的所述回旋涡旋盘或所述固定涡旋盘更硬的表面硬化处理。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的涡旋式压缩机,其中,

在将以在所述外终端侧变高的方式形成的所述壁体的高度设为L外,将以在所述中心部侧变高的方式形成的所述端板侧台阶部的高度设为Ls的情况下,Ls/L外为0.05以上。

说明书 :

涡旋式压缩机

技术领域

[0001] 本发明涉及三维压缩类型的涡旋式压缩机。

背景技术

[0002] 涡旋式压缩机采用如下构成:具备将涡旋状涡圈直立设置于端板上的一对固定涡旋盘以及回旋涡旋盘,使该一对固定涡旋盘以及回旋涡旋盘的涡旋状涡圈(涡旋状壁体)彼此相互对置并错开180°相位啮合,由此,在两个涡旋盘间形成密闭的压缩室,对流体进行压缩。
[0003] 在该涡旋式压缩机中,一般采用如下二维压缩构造:将固定涡旋盘以及回旋涡旋盘的涡旋状涡圈的涡圈高度在涡旋方向的整周设为一样的高度,使压缩室从外周侧向内周侧移动的同时使容积缩小,在涡旋状涡圈的周向对被吸入至压缩室的流体进行压缩。
[0004] 另一方面,为了使涡旋式压缩机高效化、小型轻量化,提供了一种三维压缩类型的涡旋式压缩机,其采用如下构造:分别在沿固定涡旋盘以及回旋涡旋盘的涡旋状涡圈的齿顶面以及齿底面的涡旋方向的规定位置设置台阶部,以此台阶部为边界,使涡旋状涡圈的外周侧的涡圈高度比内周侧的涡圈高度高,使压缩室的轴线方向高度在涡旋状涡圈的外周侧比内周侧的高度高,由此,在涡旋状涡圈的周向以及高度方向的双方对流体进行压缩。
[0005] 作为这种三维压缩类型的涡旋式压缩机,例如专利文献1所示,公知有:在固定涡旋盘以及回旋涡旋盘这两方的端板形成有端板侧台阶部,且在固定涡旋盘以及回旋涡旋盘这两方的涡旋状涡圈形成有与端板侧台阶部对应的涡圈侧台阶部。
[0006] 此外,如专利文献2所示,公知有:在固定涡旋盘和回旋涡旋盘中任一方的涡旋盘的端板设有端板侧台阶部,在另一方的涡旋盘的涡旋状涡圈设有与端板侧台阶部对应的涡圈侧台阶部。
[0007] 另一方面,为了防止由各涡旋盘的涡旋状涡圈彼此的接触造成的磨耗、烧伤,一般会对一方的涡旋盘或两方的涡旋盘实施涂覆等表面硬化处理。例如,专利文献3公开了在三维压缩类型的涡旋式压缩机的台阶部进行涂覆。
[0008] 现有技术文献
[0009] 专利文献
[0010] 专利文献1:日本特开2002-5052号公报
[0011] 专利文献2:日本特公昭60-17956号公报(参照图8)
[0012] 专利文献3:日本特开2007-255191号公报(参照[0046])

发明内容

[0013] 发明要解决的问题
[0014] 如专利文献1,在固定涡旋盘以及回旋涡旋盘这两方设有台阶部,在这些台阶部的高度相等的情况下,两个涡旋盘为同一形状。因此,无论在固定涡旋盘、回旋涡旋盘哪一方实施表面硬化处理,都不存在其效果上的不同。
[0015] 但是,经过本发明者等锐意研究,发现了如下问题:在固定涡旋盘以及回旋涡旋盘的台阶部的高度不同的情况下,由于各涡旋盘的形状不同,因此,无论在哪一方的涡旋盘实施表面硬化处理,或者在哪一方的涡旋盘实施比另一方更硬的表面硬化处理,所能期待的效果都会因选择哪一个涡旋盘而不同。即,发现:在考虑了端板侧台阶部和涡圈侧台阶部的接触的情况下,根据这些台阶部的高度的差异,存在适当的表面硬化处理。
[0016] 同样,如专利文献2,在固定涡旋盘和回旋涡旋盘中任一方的涡旋盘的端板设有端板侧台阶部,且在另一方的涡旋盘的涡旋状涡圈设有与端板侧台阶部对应的涡圈侧台阶部的情况下,由于各涡旋盘的形状不同,因此,也会产生和上述同样的问题。
[0017] 本发明是鉴于这种情况而完成的,其目的在于提供一种能通过在涡旋盘实施适当的表面硬化处理来降低磨耗的涡旋式压缩机。
[0018] 技术方案
[0019] 为了解决上述问题,本发明的涡旋式压缩机采用以下方案。
[0020] 即,本发明的涡旋式压缩机具备:固定涡旋盘,具有直立设置于端板的一侧面的涡旋状的壁体;回旋涡旋盘,具有直立设置于端板的一侧面的涡旋状的壁体;以及排出端口,供通过所述固定涡旋盘和所述回旋涡旋盘进行了压缩的流体排出,所述回旋涡旋盘使所述固定涡旋盘的壁体和所述回旋涡旋盘的壁体彼此啮合而阻止自转并且能公转回旋运动地被支承,在所述固定涡旋盘和所述回旋涡旋盘的任一方的端板的所述一侧面设有:端板侧台阶部,以高度沿壁体的涡在其中心部侧高且在外终端侧变低的方式形成,在所述固定涡旋盘和所述回旋涡旋盘的另一方的壁体设有:壁体侧台阶部,与所述端板侧台阶部对应,以高度在涡的中心部侧低且在外终端侧变高的方式形成,其中,在设有所述端板侧台阶部的一方的所述固定涡旋盘或所述回旋涡旋盘实施有表面硬化处理,在另一方的所述回旋涡旋盘或所述固定涡旋盘未实施表面硬化处理。
[0021] 在固定涡旋盘和回旋涡旋盘中任一方的涡旋盘设有端板侧台阶部,在另一方的涡旋盘具有壁体侧台阶部的情况下,固定涡旋盘和回旋涡旋盘的形状为非对称,不会形成为同一形状。
[0022] 当固定涡旋盘和回旋涡旋盘啮合并进行公转回旋运动时,壁体侧台阶部与端板侧台阶部接触的同时进行相对移动。该情况下,由于端板侧台阶部的接触面积更大,因此,能通过在端板侧台阶部实施表面硬化处理来尽可能地防止表面硬化处理的耗减,避免烧伤。
[0023] 此外,设有壁体侧台阶部的壁体会在壁体侧台阶部的根部产生应力集中。另一方面,由于表面硬化处理使表面的表面粗糙度恶化,因此,恐怕会使壁体侧台阶部的根部的疲劳强度进一步降低。因此,在设有壁体侧台阶部的涡旋盘未实施表面硬化处理。
[0024] 作为表面硬化处理,例如,在固定涡旋盘以及回旋涡旋盘为铝合金制的情况下,使用硬质耐酸铝处理。此外,在固定涡旋盘以及回旋涡旋盘为铸铁或铁的情况下,使用磷酸盐被膜、DLC(Diamond Like Carbon:类金刚石膜)。
[0025] 例如,在回旋涡旋盘存在端板侧台阶部,在固定涡旋盘存在壁体侧台阶部的情况下,在回旋涡旋盘实施表面硬化处理,在固定涡旋盘未实施表面硬化处理。
[0026] 本发明的涡旋式压缩机具备:固定涡旋盘,具有直立设置于端板的一侧面的涡旋状的壁体;回旋涡旋盘,具有直立设置于端板的一侧面的涡旋状的壁体;以及排出端口,供通过所述固定涡旋盘和所述回旋涡旋盘进行了压缩的流体排出,所述回旋涡旋盘使所述固定涡旋盘的壁体和所述回旋涡旋盘的壁体彼此啮合而阻止自转并且能公转回旋运动地被支承,在所述固定涡旋盘和所述回旋涡旋盘的各端板的所述一侧面设有:端板侧台阶部,以高度沿壁体的涡在其中心部侧高且在外终端侧变低的方式形成,在所述固定涡旋盘和所述回旋涡旋盘的各壁体设有:壁体侧台阶部,与所述端板侧台阶部对应,以高度在涡的中心部侧低且在外终端侧变高的方式形成,一方的所述固定涡旋盘或所述回旋涡旋盘的所述端板侧台阶部与另一方的所述回旋涡旋盘或所述固定涡旋盘的所述端板侧台阶部的高度不同,其中,在所述端板侧台阶部的高度大的一方的所述固定涡旋盘或所述回旋涡旋盘实施有表面硬化处理,在另一方的所述回旋涡旋盘或所述固定涡旋盘未实施表面硬化处理。
[0027] 在固定涡旋盘以及回旋涡旋盘这两方形成有端板侧台阶部,并且在固定涡旋盘以及回旋涡旋盘的壁体形成有与端板侧台阶部对应的壁体侧台阶部,而且,对应的端板侧台阶部和壁体侧台阶部的高度不同的情况下,固定涡旋盘和回旋涡旋盘的形状为非对称,不会形成为同一形状。
[0028] 当固定涡旋盘和回旋涡旋盘啮合并进行公转回旋运动时,壁体侧台阶部与端板侧台阶部接触的同时进行相对移动。该情况下,由于端板侧台阶部的接触面积更大,因此,能通过在端板侧台阶部的高度更大的涡旋盘实施表面硬化处理来尽可能地防止表面处理的耗减,避免烧伤。
[0029] 此外,设有壁体侧台阶部的壁体会在壁体侧台阶部的根部产生应力集中。另一方面,由于表面硬化处理使表面的表面粗糙度恶化,因此,恐怕会使壁体侧台阶部的根部的疲劳强度进一步降低。因此,在壁体侧台阶部的高度更大的涡旋盘未实施表面硬化处理。
[0030] 作为表面硬化处理,例如,在固定涡旋盘以及回旋涡旋盘为铝合金制的情况下,使用硬质耐酸铝处理。
[0031] 例如,回旋涡旋盘的端板侧台阶部的高度比固定涡旋盘的端板侧台阶部大的情况下,在回旋涡旋盘实施表面硬化处理,在固定涡旋盘未实施表面硬化处理。
[0032] 本发明的涡旋式压缩机具备:固定涡旋盘,具有直立设置于端板的一侧面的涡旋状的壁体;回旋涡旋盘,具有直立设置于端板的一侧面的涡旋状的壁体;以及排出端口,供通过所述固定涡旋盘和所述回旋涡旋盘进行了压缩的流体排出,所述回旋涡旋盘使所述固定涡旋盘的壁体和所述回旋涡旋盘的壁体彼此啮合而阻止自转并且能公转回旋运动地被支承,在所述固定涡旋盘和所述回旋涡旋盘的任一方的端板的所述一侧面设有:端板侧台阶部,以高度沿壁体的涡在其中心部侧高且在外终端侧变低的方式形成,在所述固定涡旋盘和所述回旋涡旋盘的另一方的壁体设有:壁体侧台阶部,与所述端板侧台阶部对应,以高度在涡的中心部侧低且在外终端侧变高的方式形成,其中,在设有所述端板侧台阶部的一方的所述固定涡旋盘或所述回旋涡旋盘,实施比在另一方的所述回旋涡旋盘或所述固定涡旋盘所实施的表面硬化处理更硬的表面硬化处理。
[0033] 在固定涡旋盘和回旋涡旋盘中任一方的涡旋盘设有端板侧台阶部,在另一方的涡旋盘具有壁体侧台阶部的情况下,固定涡旋盘和回旋涡旋盘的形状为非对称,不会形成为同一形状。
[0034] 当固定涡旋盘和回旋涡旋盘啮合并进行公转回旋运动时,壁体侧台阶部与端板侧台阶部接触的同时进行相对移动。该情况下,由于端板侧台阶部的接触面积更大,因此,能通过在具有端板侧台阶部的涡旋盘实施比另一方的涡旋盘更硬的表面硬化处理来尽可能地防止表面硬化处理的耗减,避免烧伤。
[0035] 作为表面硬化处理,例如,在固定涡旋盘以及回旋涡旋盘为铝合金制的情况下,使用Ni-P(镍-磷)镀敷来作为更硬的一方的表面处理,在另一方使用Sn(锡)镀敷。
[0036] 例如,在回旋涡旋盘存在端板侧台阶部,在固定涡旋盘存在壁体侧台阶部的情况下,在回旋涡旋盘实施比固定涡旋盘更硬的表面硬化处理。
[0037] 本发明的涡旋式压缩机具备:固定涡旋盘,具有直立设置于端板的一侧面的涡旋状的壁体;回旋涡旋盘,具有直立设置于端板的一侧面的涡旋状的壁体;以及排出端口,供通过所述固定涡旋盘和所述回旋涡旋盘进行了压缩的流体排出,所述回旋涡旋盘使所述固定涡旋盘的壁体和所述回旋涡旋盘的壁体彼此啮合而阻止自转并且能公转回旋运动地被支承,在所述固定涡旋盘和所述回旋涡旋盘的各端板的所述一侧面设有:端板侧台阶部,以高度沿壁体的涡在其中心部侧高且在外终端侧变低的方式形成,在所述固定涡旋盘和所述回旋涡旋盘的各壁体设有:壁体侧台阶部,与所述端板侧台阶部对应,以高度在涡的中心部侧低且在外终端侧变高的方式形成,一方的所述固定涡旋盘或所述回旋涡旋盘的所述端板侧台阶部与另一方的所述回旋涡旋盘或所述固定涡旋盘的所述端板侧台阶部的高度不同,其中,在所述端板侧台阶部的高度大的一方的所述固定涡旋盘或所述回旋涡旋盘,实施比另一方的所述回旋涡旋盘或所述固定涡旋盘更硬的表面硬化处理。
[0038] 在固定涡旋盘以及回旋涡旋盘这两方形成有端板侧台阶部,且在固定涡旋盘以及回旋涡旋盘的壁体形成有与端板侧台阶部对应的壁体侧台阶部,而且,对应的端板侧台阶部和壁体侧台阶部的高度不同的情况下,固定涡旋盘和回旋涡旋盘的形状为非对称,不会形成为同一形状。
[0039] 当固定涡旋盘和回旋涡旋盘啮合并进行公转回旋运动时,壁体侧台阶部与端板侧台阶部接触的同时进行相对移动。该情况下,由于端板侧台阶部的接触面积更大,因此,能通过在端板侧台阶部的高度更大的涡旋盘实施比另一方的涡旋盘更硬的表面硬化处理来尽可能地防止表面处理的耗减,避免烧伤。
[0040] 作为表面硬化处理,例如,在固定涡旋盘以及回旋涡旋盘为铝合金制的情况下,使用Ni-P(镍-磷)镀敷来作为更硬的一方的表面处理,在另一方使用Sn(锡)镀敷。
[0041] 例如,回旋涡旋盘的端板侧台阶部的高度比固定涡旋盘的端板侧台阶部大的情况下,在回旋涡旋盘实施比固定涡旋盘更硬的表面硬化处理。
[0042] 而且,在本发明的涡旋式压缩机中,在将以在所述外终端侧变高的方式形成的所述壁体的高度设为L外,将以在所述中心部侧变高的方式形成的所述端板侧台阶部的高度设为Ls的情况下,Ls/L外为0.05以上。
[0043] 本发明者等对用中心部侧的端板侧台阶部的高度Ls除以外终端侧的壁体的高度L外的值即Ls/L外进行了研究。当Ls/L外较大时,台阶的尺寸变大,压缩流体泄漏的路径增大,性能恐怕会降低。
[0044] 另一方面,当使Ls/L外变小而减小台阶的尺寸时,不仅压缩比降低,中心部侧的壁体的高度也相对地变高,壁体的强度恐怕会降低。因此,Ls/L外优选为0.05以上。Ls/L外更优选为0.05以上0.3以下,进一步优选为0.1以上0.2以下。
[0045] 需要说明的是,具体而言,以在外终端侧变高的方式形成的壁体的高度L外意味着在具有台阶的壁体中最高的位置(即外终端侧)的高度。具体而言,中心部侧的端板侧台阶部的高度Ls意味着在具有台阶的端板中最高的位置的高度,且是距离端板的最低位置(即外终端侧)的高度。
[0046] 有益效果
[0047] 由于在设有端板侧台阶部的涡旋盘或端板侧台阶部更高的一方的涡旋盘实施有表面硬化处理,因此,能降低表面硬化处理的磨耗,防止烧伤。
[0048] 由于在设有端板侧台阶部的涡旋盘或端板侧台阶部更高的一方的涡旋盘,实施比另一方的涡旋盘更硬的表面硬化处理,因此,能降低表面硬化处理的磨耗,防止烧伤。

附图说明

[0049] 图1是表示本发明的一实施方式的涡旋式压缩机的纵剖面图。
[0050] 图2是表示固定涡旋盘以及回旋涡旋盘的啮合的横截面图。
[0051] 图3是将端板侧台阶部和涡圈侧台阶部放大表示的横截面图。
[0052] 图4是将端板侧台阶部和涡圈侧台阶部放大表示的纵剖面图。
[0053] 图5是将涡圈侧台阶部放大表示的立体图。

具体实施方式

[0054] 以下,参照附图,对本发明的实施方式进行说明。
[0055] 如图1所示,涡旋式压缩机1具备构成外廓的壳体2。该壳体2呈前端侧(在图中为左侧)开口、后端侧密闭的圆筒状,通过螺栓4将前壳体3紧固固定于前端侧的开口,由此,在内部形成密闭空间,供涡旋式压缩机构5以及驱动轴6嵌入于此密闭空间内。
[0056] 驱动轴6经由主轴承7以及副轴承8旋转自如地被支承于前壳体3,在经由机械密封件9从前壳体3向外部突出的前端部经由电磁离合器12连结有带轮11,能从外部传递动力,所述带轮11经由轴承10旋转自如地设置于前壳体3的外周部。
[0057] 在驱动轴6的后端,一体地设有偏心了规定尺寸的曲柄销13,经由包含将其回旋半径设为可变的驱动衬套以及驱动轴承的公知的从动曲柄机构14,与后述的涡旋式压缩机构5的回旋涡旋盘16连结。
[0058] 涡旋式压缩机构5使一对固定涡旋盘15和回旋涡旋盘16错开180°相位啮合,由此,在两涡旋盘15、16之间形成隔着固定涡旋盘15的中心正对的一对压缩室17,使此压缩室17从外周位置向中心位置移动的同时使容积逐渐缩小,由此,对流体(制冷剂气体)进行压缩。
[0059] 固定涡旋盘15在中心部位具备排出压缩的气体的排出端口18,经由螺栓19固定设置于壳体2的底壁面。此外,回旋涡旋盘16经由从动曲柄机构14连结于驱动轴6的曲柄销13,并经由公知的自转阻止机构20公转回旋驱动自如地被支承于前壳体3的推力轴承面。
[0060] 在固定涡旋盘15的端板15A的外周设有O型密封圈21,此O型密封圈21与壳体2的内周面紧密接触,由此,壳体2的内部空间被划分为排出腔室22和吸入腔室23。
[0061] 在排出腔室22开口有排出端口18,以便供来自压缩室17的压缩气体排出,并供压缩气体从此向制冷循环侧排出。
[0062] 在吸入腔室23开有设于壳体2的吸入端口24,以便吸入在制冷循环已循环的低压气体,并供制冷剂气体经过吸入腔室23被吸入至压缩室17内。
[0063] 一对固定涡旋盘15和回旋涡旋盘16采用如下构成:分别在端板15A、16A上一体地直立设置涡旋状涡圈15B、16B来作为壁体。固定涡旋盘15的齿顶面15C与回旋涡旋盘16的齿底面16D接触,回旋涡旋盘16的齿顶面16C与固定涡旋盘15的齿底面15D接触。
[0064] 在回旋涡旋盘16的端板16A设有:端板侧台阶部16E,该端板侧台阶部16E以其高度沿涡旋状涡圈16B的涡在其中心部侧高且在外终端侧变低的方式形成。具体而言,如图2所示,在离回旋涡旋盘16的涡旋状涡圈16B的涡旋末尾的位置180°的位置,设有端板侧台阶部16E。
[0065] 在固定涡旋盘15的涡旋状涡圈15B设有:涡圈侧台阶部15E,该涡圈侧台阶部15E与上述的回旋涡旋盘16的端板侧台阶部16E对应,高度在涡的中心部侧低且在外终端侧变高。具体而言,如图2所示,在离固定涡旋盘15的涡旋状涡圈15B的涡旋末尾的位置360°的位置,设有涡圈侧台阶部15E。
[0066] 即,仅在回旋涡旋盘16的端板16A设有端板侧台阶部16E,仅在固定涡旋盘15的涡旋状涡圈15B设有涡圈侧台阶部15E。
[0067] 因此,在回旋涡旋盘16的涡旋状涡圈16B未设有台阶部,涡旋状涡圈16B的顶端为同一高度。此外,在固定涡旋盘15的端板15A未设有台阶部,为平坦的面。
[0068] 如图2所示,压缩室17由隔着固定涡旋盘15的中心正对的至少一对压缩室17A、17B形成。
[0069] 上述固定涡旋盘15以及回旋涡旋盘16均为铝合金制。固定涡旋盘15未实施表面硬化处理,切削研磨后的铝合金材料成为最表面层。回旋涡旋盘16实施硬质耐酸铝处理来作为表面硬化处理。
[0070] 因此,如图3以及图4所示,在回旋涡旋盘16的端板侧台阶部16E形成有硬质耐酸铝层C,在固定涡旋盘15的涡圈侧台阶部15E未实施表面硬化处理。
[0071] 当回旋涡旋盘16相对于固定涡旋盘15进行公转回旋运动时,如图3所示,端板侧台阶部16E与涡圈侧台阶部15E接触的同时进行相对移动。因此,涡圈侧台阶部15E的顶端的曲面与半径比该曲面大的端板侧台阶部16E的曲面接触。
[0072] 进行表面硬化处理的范围至少为与固定涡旋盘15接触的范围,优选包含涡旋状涡圈16B的整体和设有涡旋状涡圈16B的一侧的端板16A的整体的范围。当然,也可以在回旋涡旋盘16的整体进行表面硬化处理。
[0073] 需要说明的是,图4中的符号31为装配于形成在涡旋状涡圈15B的顶端的槽内并用于防止流体的泄漏的叶端密封。
[0074] 在将以在固定涡旋盘15的外终端侧变高的方式形成的涡旋状涡圈15B的高度、即涡圈侧台阶部15E的外终侧的高度设为L外(参照图1),将以在回旋涡旋盘16的中心部侧变高的方式形成的端板侧台阶部16E的高度、即端板侧台阶部16E的中心部侧的台阶的高度设为Ls(参照图1)的情况下,Ls/L外为0.05以上。此外,Ls/L外优选为0.05以上0.3以下,进一步优选为0.1以上0.2以下。
[0075] 根据本实施方式的涡旋式压缩机1,实现了以下作用效果。
[0076] 当固定涡旋盘15和回旋涡旋盘16啮合并进行公转回旋运动时,涡圈侧台阶部15E与端板侧台阶部16E接触的同时进行相对移动。该情况下,由于与形成为具有更小半径的曲面的涡圈侧台阶部15E相比端板侧台阶部16E的接触面积更大,因此,能通过在端板侧台阶部16E实施硬质耐酸铝处理来尽可能地防止硬质耐酸铝层C的耗减,避免烧伤。
[0077] 此外,设有涡圈侧台阶部15E的涡旋状涡圈15B会在涡圈侧台阶部15E的根部15F(参照图4以及图5)产生应力集中。另一方面,由于硬质耐酸铝处理使表面的表面粗糙度恶化,因此,恐怕会使涡圈侧台阶部15E的根部15F的疲劳强度进一步降低。因此,在设有涡圈侧台阶部15E的固定涡旋盘未实施表面硬化处理,谋求疲劳强度的提高。
[0078] 此外,用中心部侧的端板侧台阶部16E的高度Ls除以外终端侧的涡旋状涡圈15B的高度L外的值即Ls/L外为0.05以上,优选为0.05以上0.3以下,进一步优选为0.1以上0.2以下,因此,在Ls/L外较大的情况下台阶的尺寸变大且能尽可能地避免由压缩流体泄漏的路径增大而造成的性能降低的忧虑,另一方面,在使Ls/L外变小而减小台阶的尺寸的情况下,不仅压缩比降低,还能避免中心部侧的涡旋状涡圈的高度相对地变高且涡旋状涡圈的强度降低的忧虑。
[0079] 需要说明的是,在本实施方式中,使用仅在回旋涡旋盘16的端板16A设有端板侧台阶部16E且仅在固定涡旋盘15的涡旋状涡圈15B设有涡圈侧台阶部15E的构成进行了说明,但对于与此相反的构成,即,仅在固定涡旋盘15的端板15A设有端板侧台阶部且仅在回旋涡旋盘16的涡旋状涡圈16B设有涡圈侧台阶部的构成,也能应用本发明。该情况下,进行固定涡旋盘15的表面硬化处理,在回旋涡旋盘16不进行表面硬化处理。
[0080] 此外,在本实施方式中,对铝合金制的涡旋盘15、16进行了说明,但在涡旋盘15、16为铸铁或铁的情况下,则使用磷酸盐被膜、DLC(Diamond Like Carbon)等来作为表面硬化处理。
[0081] 此外,在本实施方式中,仅在一方的涡旋盘进行表面硬化处理,但本发明也能应用于在两方的涡旋盘均进行表面硬化处理的情况。该情况下,对于设有端板侧台阶部的一方的涡旋盘,使用比在另一方的涡旋盘所实施的表面硬化处理更硬的表面硬化处理。作为表面处理,例如,使用Ni-P(镍-磷)镀敷来作为较硬的一方的表面处理,在另一方使用Sn(锡)镀敷。
[0082] 此外,本发明也能应用于在使用专利文献1进行说明的那样的固定涡旋盘以及回旋涡旋盘的两侧的端板均设有端板侧台阶部的涡旋式压缩机。即,在设于回旋涡旋盘的端板的端板侧台阶部的高度比设于固定涡旋盘的端板的端板侧台阶部高的情况下,对回旋涡旋盘进行表面硬化处理,在固定涡旋盘不进行表面处理。或者,对回旋涡旋盘使用比在固定涡旋盘所实施的表面硬化处理更硬的表面硬化处理。
[0083] 另一方面,在设于固定涡旋盘的端板的端板侧台阶部的高度比设于回旋涡旋盘的端板的端板侧台阶部高的情况下,对固定涡旋盘进行表面硬化处理,在回旋涡旋盘不进行表面处理。或者,对固定涡旋盘实施比在回旋涡旋盘所实施的表面硬化处理更硬的表面硬化处理。
[0084] 符号说明
[0085] 1 涡旋式压缩机
[0086] 15 固定涡旋盘
[0087] 16 回旋涡旋盘
[0088] 15A、16A 端板
[0089] 15B、16B 涡旋状涡圈
[0090] 15C、16C 齿顶面
[0091] 15D、16D 齿底面
[0092] 15E 涡圈侧台阶部(壁体侧台阶部)
[0093] 16E 端板侧台阶部
[0094] 17 压缩室
[0095] 17A 腹侧压缩室
[0096] 17B 背侧压缩室