專利名稱：旋轉(zhuǎn)式2級(jí)壓縮機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及使用于具有冷凍循環(huán)的空調(diào)機(jī)的旋轉(zhuǎn)壓縮機(jī)。
背景技術(shù)：
以往，作為使用于冷凍循環(huán)的旋轉(zhuǎn)式2級(jí)壓縮機(jī)，常見(jiàn)例如在特開(kāi)昭60-128990號(hào)公報(bào)(以下，專利文獻(xiàn)1)中所公開(kāi)的構(gòu)造。該現(xiàn)有技術(shù)中的壓縮機(jī)，具有在密閉容器的內(nèi)部、在上部由定子和轉(zhuǎn)子組成的電動(dòng)機(jī)。連接電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)軸具有2個(gè)偏心部。作為對(duì)應(yīng)這些偏心部的壓縮機(jī)構(gòu)，在密閉容器內(nèi)部，從電動(dòng)機(jī)側(cè)依次設(shè)置高壓用壓縮要素和低壓用壓縮要素。
各壓縮要素由旋轉(zhuǎn)軸偏心部的偏心旋轉(zhuǎn)使?jié)L子作公轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。這些偏心部相位相差180°，各壓縮要素的壓縮工序的相位差是180°。即，兩個(gè)壓縮要素的壓縮工序?yàn)槟嫦辔弧?br> 作為動(dòng)作流體的氣體冷卻劑以低壓Ps被吸入、壓縮到低壓用壓縮要素內(nèi)，上升到中間壓Pm。以中間壓Pm排出的氣體冷卻劑被排出到中間通路。接著，中間壓Pm的氣體冷卻劑經(jīng)中間通路被吸入到高壓用壓縮要素內(nèi)，被壓縮為高壓Pd。
從壓縮機(jī)排出的高壓Pd的氣體冷卻劑由凝縮器凝縮后，由膨脹機(jī)構(gòu)減壓到低壓Ps。之后，由蒸發(fā)器蒸發(fā)成為氣體冷卻劑，被吸入到低壓用壓縮要素內(nèi)。
作為這樣的密閉容器的內(nèi)壓成為高壓Pd的旋轉(zhuǎn)式2級(jí)壓縮機(jī)的構(gòu)造，常見(jiàn)例如專利文獻(xiàn)1中所公開(kāi)的構(gòu)造。現(xiàn)有技術(shù)的旋轉(zhuǎn)式2級(jí)壓縮機(jī)在低壓用壓縮要素內(nèi)從低壓Ps向中間壓Pm、在高壓用壓縮要素內(nèi)從中壓Pm向高壓Pd階段性地壓縮氣體冷卻劑。
但是，偏心部和滾子的幾何形狀的關(guān)系沒(méi)有特別記載。與普通的單級(jí)旋轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)相同，滾子為圓筒狀，上下具有作為密封端面的密封面。在此，所謂密封面是與端板部和隔板對(duì)面成為滑動(dòng)面的地方，是將壓縮室和密封容器內(nèi)的內(nèi)部空間一般通過(guò)潤(rùn)滑油封止的面。
在專利文獻(xiàn)1中，低壓用壓縮要素的密封(seal)寬度t1希望比高壓用壓縮要素的密封寬度t2還小。在此，密封寬度為密封面的徑向?qū)挾取?br> 將現(xiàn)有技術(shù)所述的旋轉(zhuǎn)式2級(jí)壓縮機(jī)用于空調(diào)機(jī)時(shí)，低壓用壓縮要素的內(nèi)壓由低壓Ps變?yōu)橹虚g壓Pm。高壓用壓縮要素的內(nèi)壓由中間壓Pm變?yōu)楦邏篜d。另一方面，滾子的內(nèi)筒側(cè)的壓力為高壓Pd。
因此，如果將在密封面進(jìn)行密封的最大壓差設(shè)為ΔP，則在低壓用壓縮要素的密封面的最大壓力差ΔP1為(高壓Pd-低壓Ps)，在高壓用壓縮要素的密封面的最大壓力差ΔP2為(高壓Pd-中間壓Pm)。
不管ΔP1＞ΔP2與否，因密封寬度t1＜密封寬度t2，例如在高壓用壓縮要素中的滾子的密封面的密封性合適的情況下，存在來(lái)自低壓用壓縮要素的滾子的密封面的冷卻劑和冷凍機(jī)油的泄漏量大、壓縮機(jī)的消耗功率大這一課題。
反之，在低壓用壓縮要素的滾子的密封面的密封性合適的情況下，存在高壓用壓縮要素的滾子的密封面的多余滑動(dòng)損耗大、壓縮機(jī)的消耗功率大這一課題。在此，密封性的適當(dāng)值是漏入損耗和滑動(dòng)損耗之和的極小值。
專利文獻(xiàn)1特開(kāi)昭60-128990號(hào)公報(bào)(第5頁(yè)第1圖)發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于抑制滾子的密封面的漏入損耗或滑動(dòng)損耗的增大、降低壓縮機(jī)的消耗功率。
為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)，在密閉容器內(nèi)具備電動(dòng)機(jī)；由該電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的、具有2個(gè)偏心部的旋轉(zhuǎn)軸；旋轉(zhuǎn)壓縮要素，其通過(guò)中間隔板設(shè)置低壓用壓縮要素和高壓用壓縮要素，該低壓用壓縮要素和高壓用壓縮要素在各個(gè)壓縮室具有由上述偏心部的偏心旋轉(zhuǎn)而進(jìn)行公轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的大致圓筒狀的滾子；和中間通路，其隔開(kāi)與所述低壓用壓縮要素的壓縮室和所述高壓用壓縮要素的壓縮室相連接的所述密閉容器的內(nèi)部空間，上述密閉容器內(nèi)的壓力為高壓。上述各壓縮室在上述旋轉(zhuǎn)軸方向設(shè)置端板和上述中間隔板，與這些上述端板和上述中間隔板相對(duì)的上述滾子的上下端面的密封面的半徑方向的寬度是，用于上述低壓用壓縮要素的上述滾子的密封面的半徑方向的寬度一方比用于上述高壓用壓縮要素的上述滾子的密封面的半徑方向的寬度還大。也就是說(shuō)，使用于上述低壓用壓縮要素的上述滾子的上述密封寬度t1比用于上述高壓用壓縮要素的上述滾子的上述密封寬度t2還大。
而且，為了提高滾子外徑尺寸和內(nèi)徑尺寸的設(shè)計(jì)自由度，在上述滾子的內(nèi)面和上下密封面間設(shè)置倒角或锪孔，也可設(shè)定上述密封寬度的關(guān)系。
發(fā)明效果根據(jù)本發(fā)明，可抑制在密封面內(nèi)、外部產(chǎn)生的壓差不同的旋轉(zhuǎn)式2級(jí)壓縮機(jī)中的滾子的密封面的漏入損耗或滑動(dòng)損耗的增大，從而降低壓縮機(jī)的消耗功率。


圖1是表示本發(fā)明的一實(shí)施方式的旋轉(zhuǎn)式2級(jí)壓縮機(jī)的縱剖面圖。
圖2是表示本發(fā)明的一實(shí)施方式的滾子的立體圖。
圖3是表示本發(fā)明的一實(shí)施方式的應(yīng)用例的滾子的縱剖面圖。
圖中1-壓縮機(jī)；2-旋轉(zhuǎn)軸；5-偏心部；10-圓柱體；11-滾子；15-中間隔板；20-壓縮要素；42-錐體。
具體實(shí)施例方式
利用圖示說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施方式。圖1中表示本實(shí)施方式的旋轉(zhuǎn)式2級(jí)壓縮機(jī)1的縱剖面圖，圖2中表示滾子的立體圖。壓縮機(jī)1具有由底部21、蓋部12和體部22組成的密閉容器13。在密閉容器13內(nèi)部的上方，設(shè)置具有定子7和轉(zhuǎn)子8的電動(dòng)機(jī)14。連接電動(dòng)機(jī)14的旋轉(zhuǎn)軸2，具備兩個(gè)偏心部5，軸支承著主軸承9和副軸承19a。對(duì)應(yīng)該旋轉(zhuǎn)軸2，自電動(dòng)機(jī)14側(cè)依次層疊有具備端板部9a的主軸承9、高壓用壓縮要素20b、中間隔板15、低壓用壓縮要素20a及具備端板部19b和副軸承19a的中間容器19，用螺栓等連接要素36進(jìn)行一體化。
端部板9a，通過(guò)焊接固定在體部22的內(nèi)壁，支撐主軸承9。端板部19b，在副軸承19a上被支撐。還有，本實(shí)施方式，雖然用連接要素36固定端板部19b，但也可以通過(guò)焊接固定到體部22。
各壓縮要素20a和20b，如圖1那樣構(gòu)成。低壓壓縮要素20a，由端板部19b、圓筒狀圓柱體10a、鑲嵌在偏心部5a外周的圓筒狀滾子11a和中間隔板15構(gòu)成壓縮室23a。此外，高壓壓縮要素20b，由主軸承9、圓筒狀圓柱體10b、鑲嵌在偏心部5b外周的圓筒狀滾子11b和中間隔板15構(gòu)成壓縮室23b。這些壓縮室23a、23b，通過(guò)連接螺旋彈簧那樣的作用力附加機(jī)構(gòu)的平板狀葉輪(vane)(圖中未示出)，接觸隨偏心部5a、5b的偏心運(yùn)動(dòng)旋轉(zhuǎn)的滾子11a、11b的外周上，并且通過(guò)作進(jìn)退運(yùn)動(dòng)，將壓縮室23a、23b分割為壓縮空間和吸入空間。
壓縮要素20通過(guò)偏心部5作偏心旋轉(zhuǎn)來(lái)驅(qū)動(dòng)滾子11。如圖1所示，偏心部5a和偏心部5b相位相差180°，壓縮要素20a、20b的壓縮工序的相位差是180°。即，兩個(gè)壓縮要素的壓縮工序?yàn)槟嫦辔弧?br> 用圖1的箭頭表示動(dòng)作流體的氣體冷卻劑的流動(dòng)。通過(guò)配管31供給的低壓Ps的氣體冷卻劑由與配管31連接的吸入口25a吸入到低壓用壓縮要素20a內(nèi)，通過(guò)滾子11a偏心旋轉(zhuǎn)被壓縮到中間壓Pm。壓縮室23a內(nèi)的壓力一變?yōu)轭A(yù)先設(shè)定的壓力，開(kāi)口的排出閥28a若以中間壓Pm開(kāi)口，則成為中間壓Pm的氣體冷卻劑被排出到與排出口26a連通的排出空間33。該排出空間33，是由中間容器19和平板狀蓋35隔離密閉容器13內(nèi)的密閉空間29的空間，該內(nèi)部壓力基本成為中間壓Pm。中間通路30是連通自排出空間33的排出口26c和吸入口25b的通路。由排出閥28a開(kāi)口的排出口26a排出的壓力Pm的氣體冷卻劑，被排出到排出空間33后，通過(guò)中間通路30，到與高壓壓縮要素20b的壓力室23b連通的吸入口25b。
其后，通過(guò)中間通路30，由吸入口25b吸入到高壓用壓縮要素20b內(nèi)的中間壓Pm的氣體冷卻劑，通過(guò)滾子11b的公轉(zhuǎn)被壓縮到高壓Pd。若壓縮室23b內(nèi)的壓力變?yōu)轭A(yù)先設(shè)定的壓力后，開(kāi)口的排出閥28b以高壓Pd開(kāi)口，則氣體冷卻劑從排出口26b被排出到作為密閉容器13的內(nèi)部空間的密閉空間29。被排出到該密閉空間29的高壓Pd的氣體冷卻劑，通過(guò)電動(dòng)機(jī)14的間隙由排出管27排出。
在內(nèi)部空間29的底面?zhèn)葘⒏鞑考g密封，封入用于潤(rùn)滑的冷凍機(jī)油48。冷凍機(jī)油48在設(shè)在旋轉(zhuǎn)軸2的給油流路50進(jìn)行揚(yáng)程，由密封空間29的壓力Pd和壓縮室23的內(nèi)壓之間的壓差向壓縮室23內(nèi)給油。如圖1的虛線所示，給油通路50由大致環(huán)狀的給油部件51、與旋轉(zhuǎn)軸2同軸的比給油部件51的孔直徑大的中央孔52、和連通設(shè)在偏心部5的中央孔52的給油孔53構(gòu)成。
在階段式壓縮冷卻劑的2級(jí)壓縮方式中，高壓用壓縮要素20b的押除量(行程容積)比低壓用壓縮要素20a的押除量小。本壓縮機(jī)1是用于普通的空調(diào)機(jī)，將高壓用壓縮要素20b和低壓用壓縮要素20a的押除量之比設(shè)定在所定的值0.65～0.85范圍內(nèi)。
各壓縮要素20的押除量由圓柱體10的內(nèi)徑和高度、和距偏心部5的旋轉(zhuǎn)軸2的中心的偏心距離E設(shè)定。本實(shí)施方式中，將圓柱體10的內(nèi)徑和高度與各壓縮要素20一起設(shè)為相同的值。這是為了實(shí)現(xiàn)各圓柱體10的部件加工工具和部件加工裝置以及測(cè)量裝置和組裝裝置的統(tǒng)一化。對(duì)應(yīng)給定的押除量，滾子11b的外徑比滾子11a的外徑小，對(duì)應(yīng)滾子11的外徑，偏心距離E2＜偏心距離E1。
在圖2中示出了旋轉(zhuǎn)壓縮機(jī)1的滾子11的立體圖。滾子11的圓筒內(nèi)面的直徑如圖1所示，在低壓用壓縮要素20a和高壓用壓縮要素20b中設(shè)為相同值。這是為了實(shí)現(xiàn)滾子11和旋轉(zhuǎn)軸2的偏心部5的部件加工工具和部件加工裝置以及測(cè)量裝置的統(tǒng)一化。在滾子11的上下密封面49和圓筒內(nèi)面間設(shè)置錐體(taper)42。
但是，錐體42在不減小與偏心部5的滑動(dòng)面的范圍內(nèi)，設(shè)置為密封寬度t1＞密封寬度t2的關(guān)系成立。對(duì)應(yīng)滾子11的給定外徑、內(nèi)徑，通過(guò)設(shè)錐體42，將密封寬度t設(shè)在本實(shí)施方式的范圍內(nèi)。通過(guò)按照這種關(guān)系成立的方式設(shè)置滾子11的密封面，可抑制各密封面內(nèi)側(cè)(偏心部5側(cè))和外側(cè)(壓縮室23側(cè))之間的冷卻劑和冷凍機(jī)油的多余的漏入和滑動(dòng)損耗增大。此外，如圖3所示，通過(guò)在滾子11上設(shè)置锪孔，也可確保本實(shí)施方式的密封寬度。
通過(guò)設(shè)定錐體42，如圖1所示，低壓用壓縮要素20a的密封寬度t1可比高壓用壓縮要素20b的密封寬度t2還大。此外，如果滿足密封寬度t1＞密封寬度t2的條件，也可不設(shè)錐體42。
上述構(gòu)成，因密封面49的最大差壓ΔP高的低壓用壓縮要素20a中的密封寬度t1更長(zhǎng)，可抑制向冷卻劑和冷凍機(jī)油50的壓縮室20a的過(guò)剩流入。
反之，密封面49a具有合適的密封性的情況下，可抑制在密封面49b的多余的滑動(dòng)損耗增大。因此，根據(jù)本實(shí)施方式，可減少壓縮機(jī)的消耗功率。
此外，由于可根據(jù)錐體42與滾子11的各尺寸獨(dú)立地設(shè)定密封寬度，因此不損害各壓縮要素20的設(shè)計(jì)自由度。即使在根據(jù)轉(zhuǎn)數(shù)、吸入溫度、低壓Ps和高壓Pd等的動(dòng)作條件，使壓縮機(jī)1的各尺寸合適的情況下，通過(guò)使密封寬度t1＞密封寬度t2，可進(jìn)一步降低消耗功率。
權(quán)利要求
1.一種旋轉(zhuǎn)式2級(jí)壓縮機(jī)，在密閉容器內(nèi)具備電動(dòng)機(jī)；由該電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的、具有兩個(gè)偏心部的旋轉(zhuǎn)軸；旋轉(zhuǎn)壓縮要素，其通過(guò)中間隔板設(shè)置低壓用壓縮要素和高壓用壓縮要素，該低壓用壓縮要素和高壓用壓縮要素在各個(gè)壓縮室內(nèi)具備由所述偏心部的偏心旋轉(zhuǎn)而進(jìn)行公轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的大致圓筒形狀的滾子；和中間通路，其隔開(kāi)與所述低壓用壓縮要素的壓縮室和所述高壓用壓縮要素的壓縮室相連接的所述密閉容器的內(nèi)部空間，所述密閉容器內(nèi)的壓力是由所述高壓用壓縮要素壓縮的排出氣體的壓力，所述各壓縮室在所述旋轉(zhuǎn)軸方向設(shè)置端板和所述中間隔板，與這些所述端板和所述中間隔板相對(duì)的所述滾子的上下端面的密封面的半徑方向的寬度是，用于所述低壓用壓縮要素的所述滾子的密封面的半徑方向的寬度一方比用于所述高壓用壓縮要素的所述滾子的密封面的半徑方向的寬度還大。
2.如權(quán)利要求1所述的旋轉(zhuǎn)式2級(jí)壓縮機(jī)，其特征在于，在所述滾子的內(nèi)面和密封面之間具備倒角部。
全文摘要
本發(fā)明提供一種旋轉(zhuǎn)式2級(jí)壓縮機(jī)，具備在密閉容器內(nèi)由電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的、有兩個(gè)偏心部的旋轉(zhuǎn)軸；旋轉(zhuǎn)壓縮要素，其通過(guò)中間隔板設(shè)置、在各個(gè)壓縮室具備由偏心部的偏心旋轉(zhuǎn)而進(jìn)行公轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的滾子的低壓用壓縮要素和高壓用壓縮要素；和中間通路，其隔開(kāi)與低壓用壓縮要素的壓縮室和高壓用壓縮要素的壓縮室相連接的密閉容器的內(nèi)部空間，密閉容器內(nèi)的壓力是在高壓用壓縮要素中進(jìn)行壓縮的排出氣體的壓力。各壓縮室在旋轉(zhuǎn)軸方向設(shè)置端板和中間隔板，與這些端板和中間隔板相對(duì)的滾子的上下端面的密封面的半徑方向的寬度是，用于低壓用壓縮要素的滾子的密封面的半徑方向的寬度一方比用于高壓用壓縮要素的滾子的密封面的半徑方向的寬度還大。抑制滾子密封面的漏入損耗或滑動(dòng)損耗的增大，降低壓縮機(jī)的消耗功率。
文檔編號(hào)F04C23/00GK1793663SQ20051013811
公開(kāi)日2006年6月28日 申請(qǐng)日期2005年12月22日 優(yōu)先權(quán)日2004年12月22日
發(fā)明者久保田淳, 渡部一孝, 金子正人, 大沼敦, 井崎宏, 田所哲也 申請(qǐng)人:日立家用電器公司