涡旋式压缩机的制造方法与工艺

本发明涉及涡旋式压缩机。



背景技术:

近年来,已知有一种密闭型涡旋式压缩机,其包括:将压缩容器内划分为低压侧的室和高压侧的室的分隔板;在由该分隔板分隔处的低压侧的室具有固定涡旋件和回旋涡旋件的压缩构件;和回旋驱动该回旋涡旋件的电动构件。在这种密闭型涡旋式压缩机中,固定涡旋件的凸台部嵌合于分隔板的保持孔。而且,提案有如下结构:由压缩构件压缩后的制冷剂经由固定涡旋件的排出口被排出到由分隔板分隔出的高压侧的室(例如参照专利文献1)。

以专利文献1为代表的这种涡旋式压缩机,由于压缩构件的周围是低压空间,所以对回旋涡旋件和固定涡旋件在使彼此分离的方向上施加力。

因此,为了提高由回旋涡旋件和固定涡旋件形成的压缩室的密闭性,较多情况下使用片密封件(chip seal)。

然而,为了进行高效率的运转,优选对回旋涡旋件或固定涡旋件施加背压。例如在专利文献2中,对固定涡旋件施加背压,将固定涡旋件按压到回旋涡旋件。由此,能够在废弃片密封件的同时提高压缩室的密闭性。

图11是表示现有的密闭型涡旋式压缩机的结构的纵截面图。在设置于固定涡旋件201的外周凸缘的贯通孔202嵌合用螺栓204固定于主轴承203的柱状部件205,固定涡旋件201以能够在轴向上移动的状态被支承。

但是,将柱状部件205固定于主轴承203的螺栓204因运转中的振动等而松弛,有时柱状部件205在轴向和水平方向上自由移动。由此,存在在固定涡旋件201的位置产生偏差,涡旋式压缩机的可靠性降低的问题。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:日本特开平11-182463号公报

专利文献2:日本特许第3068906号公报



技术实现要素:

本发明解决上述现有的课题,提供一种涡旋式压缩机,其将与设置于固定涡旋件的外周凸缘的贯通孔嵌合的柱状部件固定于主轴承,并且,使柱状部件的上端部与分隔板的轴向距离比柱状部件的主轴承压入深度短。

在本发明的涡旋式压缩机中,能够限制与设置于固定涡旋件的外周凸缘的贯通孔嵌合的柱状部件的轴向和水平方向的移动。由此,由背压而被按压到回旋涡旋件的固定涡旋件的行为稳定,性能和可靠性提高。

附图说明

图1是表示本发明实施方式的密闭型涡旋式压缩机的结构的纵截面图。

图2A是表示本实施方式的密闭型涡旋式压缩机的回旋涡旋件的侧视图。

图2B是该图2A的2B-2B线截面图。

图3是表示本实施方式的密闭型涡旋式压缩机的固定涡旋件的底视图。

图4是从底面看该固定涡旋件所得的立体图。

图5是从上面看该固定涡旋件所得的立体图。

图6是表示本实施方式的密闭型涡旋式压缩机的主轴承的立体图。

图7是表示本实施方式的密闭型涡旋式压缩机的自转抑制部件的顶视图。

图8是表示本实施方式的密闭型涡旋式压缩机的分隔板和固定涡旋件的主要部分截面图。

图9是用于说明本实施方式的密闭型涡旋式压缩机的主要部分的图。

图10A是表示本实施方式的密闭型涡旋式压缩机的柱状部件和分隔板的位置关系的纵截面图。

图10B是在图10A中在主轴承设置有焊接销的情况的纵截面图。

图11是表示现有技术的密闭型涡旋式压缩机的结构的纵截面图。

具体实施方式

本发明的第1方式的涡旋式压缩机包括:将密闭容器内划分为高压空间和低压空间的分隔板;与分隔板相邻的固定涡旋件;与固定涡旋件啮合而形成压缩室的回旋涡旋件;防止回旋涡旋件自转的自转抑制部件;和支承回旋涡旋件的主轴承。固定涡旋件、回旋涡旋件、自转抑制部件和主轴承配置于低压空间。固定涡旋件和回旋涡旋件配置在分隔板与主轴承之间。涡旋式压缩机还包括:设置于主轴承的轴承侧嵌合部;设置于固定涡旋件的涡旋件侧嵌合部;和柱状部件,其下端部固定于轴承侧嵌合部,上端部插入到涡旋件侧嵌合部。柱状部件的上端部与分隔板的轴向距离,比柱状部件与轴承侧嵌合部的嵌合长度短。

根据第1方式,即使柱状部件向轴向上方错位移动的情况下,也能够以分隔板为上限限制移动。由此,固定涡旋件的行为稳定,性能和可靠性提高。

本发明的第2方式尤其在第1方式的涡旋式压缩机中,柱状部件以过盈嵌合被压入固定于轴承侧嵌合部,以间隙嵌合被插入到涡旋件侧嵌合部。

本发明的第3方式尤其在第1或第2方式的涡旋式压缩机中,还包括从主轴承的外周压入的焊接销,轴承侧嵌合部贯通主轴承至轴向下方。焊接销与位于比轴承侧嵌合部的嵌合区域靠下方的贯通部连通。

根据第3方式,主轴承对密闭容器的焊接强度提高,并且即使在柱状部件向轴向下方错位移动的情况下,也能够以焊接销为下限限制移动。由此,固定涡旋件的行为稳定,性能和可靠性提高。

下面,参照附图对本发明的实施方式进行说明。另外,本发明不限定于以下的实施方式。

图1是表示本实施方式的密闭型涡旋式压缩机的结构的纵截面图。如图1所示,该密闭型涡旋式压缩机具有沿上下方向延伸的形成为圆筒状的密闭容器10。在密闭容器10内的上部设置有将密闭容器10内上下隔开的分隔板20。分隔板20将密闭容器10内划分成高压空间11和低压空间12。

在密闭容器10设置有向低压空间12导入制冷剂的制冷剂吸入管13、和将压缩后的制冷剂从高压空间11排出的制冷剂排出管14。在低压空间12的底部形成有贮存润滑油的油积存部15。

在低压空间12中,作为压缩机构,具有固定涡旋件30和回旋涡旋件40。固定涡旋件30与分隔板20相邻。回旋涡旋件40与固定涡旋件30啮合而形成压缩室50。

在固定涡旋件30和回旋涡旋件40的下方,设置有支承回旋涡旋件40的主轴承60。在主轴承60的大致中央,形成有轴承部61和凸台收纳部62。轴承部61轴支承旋转轴70。旋转轴70由轴承部61和副轴承16来支承。在旋转轴70的上端形成有相对于旋转轴70的轴心偏心的偏心轴71。

在旋转轴70的内部形成有润滑油通过的油路72。在旋转轴70的下端设置有润滑油的吸入口73。在吸入口73的上部形成有叶板(paddle)74。油路72与吸入口73、叶板74连通,形成于旋转轴70的轴向上。油路72包括:向轴承部61供油的供油口75、向副轴承16供油的供油口76、和向凸台收纳部62供油的供油口77。

另外,偏心轴71通过摆动衬套78和回旋轴承79,可回旋驱动地插入到凸台43中。

电动构件80包括:固定于密闭容器10的定子81;和配置于该定子81的内侧的转子82。

转子82固定于旋转轴70。在旋转轴70中,在转子82的上方和下方分别安装有平衡配重17a、17b。平衡配重17a和平衡配重17b配置于错开180°的位置。用由平衡配重17a、17b产生的离心力和通过回旋涡旋件40的公转运动产生的离心力来取平衡。另外,平衡配重17a、17b也可以固定于转子82。

自转抑制部件90(十字滑环,Oldham Ring)防止回旋涡旋件40的自转。回旋涡旋件40经由自转抑制部件90被支承于固定涡旋件30。由此,回旋涡旋件40相对于固定涡旋件30不自转地进行回旋运动。

柱状部件100阻止固定涡旋件30的旋转和半径方向的移动,允许固定涡旋件30向轴向的移动。固定涡旋件30通过柱状部件100被主轴承60支承,能够在分隔板20与主轴承60之间在轴向移动。

固定涡旋件30、回旋涡旋件40、电动构件80、自转抑制部件90和主轴承60配置于低压空间12,固定涡旋件30和回旋涡旋件40配置于分隔板20与主轴承60之间。

通过电动构件80的驱动,旋转轴70与转子82一起进行旋转。通过偏心轴71,回旋涡旋件40不自转地进行旋转运动,在压缩室50中将制冷剂压缩。

制冷剂从制冷剂吸入管13被导入到低压空间12。处于回旋涡旋件40外周的低压空间12的制冷剂被引导至压缩室50。制冷剂在压缩室50中被压缩后,经由高压空间11从制冷剂排出管14排出。

通过旋转轴70的旋转,贮存于油积存部15的润滑油从吸入口73进入油路72,沿着该油路72的叶片74被汲取至上方。被汲取上来的润滑油从各供油口75、76、77供给至轴承部61、副轴承16和凸台收纳部62。被汲取上来到凸台收纳部62的润滑油被引导至主轴承60与回旋涡旋件40的滑动面,并通过设置于主轴承的回流管63(参照图6)被排出,再次返回油积存部15。

图2A是表示本实施方式的密闭型涡旋式压缩机的回旋涡旋件的侧视图。图2B是该图2A的2B-2B线截面图。

回旋涡旋件40包括:圆板状的回旋涡旋件端板41;竖立设置于回旋涡旋件端板41的上表面的涡旋状的回旋涡旋齿42;和形成于涡旋件端板41的下表面大致中央的圆筒状的凸台43。

如图2B所示,在回旋涡旋件端板41形成有一对第1键槽91。

图3是表示本实施方式的密闭型涡旋式压缩机的固定涡旋件的底视图。图4是从底面看该固定涡旋件的立体图。图5是从上面看该固定涡旋件的立体图。

固定涡旋件30包括:圆板状的固定涡旋件端板31;竖立设置于固定涡旋件端板31的下表面的涡旋状的固定涡旋齿32;以包围固定涡旋齿32的周围的方式竖立设置的周壁33;和凸缘34。

在固定涡旋件端板31的大致中心部形成有第1排出口35。另外,在固定涡旋件端板31形成有旁通口36和中压口37。旁通口36在第1排出口35附近位于压缩结束时的高压压力区域。中压口37位于压缩中途的中间压力区域。在固定涡旋件30的周壁33形成有用于将制冷剂取进压缩室50的吸入部38。在周壁33的一部分形成有第2键槽92。此外,在凸缘34形成有供柱状部件100的上端部插入的涡旋件侧嵌合部101。

如图5所示,在固定涡旋件30的上表面(分隔板20侧的面)中央形成有凸台部39。在凸台部39形成有第1排出口35和旁通口36。

另外,在固定涡旋件30的上表面,在周壁33与凸台部39之间,由环状的凹部形成中压空间30M(参照图8)。在中压空间30M形成有中压口37。中压口37以比回旋涡旋齿42中的内壁和外壁的厚度小的直径构成。通过使中压口37的直径比回旋涡旋齿42的内壁和外壁的厚度小,能够防止形成于回旋涡旋齿42的内壁侧的压缩室50与形成于回旋涡旋齿42的外壁侧的压缩室50的连通。

在凸台部39设置有能够封闭旁通口36的旁通止回阀121、和旁通止回阀挡板122。通过使用簧片阀作为旁通止回阀121,能够使高度方向变得紧凑。另外,旁通止回阀121可以使用V字型的簧片阀。由此,能够封闭与形成于回旋涡旋齿42的外壁侧的压缩室50连通的旁通口36和与形成于回旋涡旋齿42的内壁侧的压缩室50连通的旁通口36。

图6是表示本实施方式的密闭型涡旋式压缩机的主轴承的立体图。轴承部61和凸台收纳部62形成于主轴承60的大致中央。在主轴承60的外周部形成有供柱状部件100的下端部插入的轴承侧嵌合部102。在主轴承60形成有回流管63以使得与凸台收纳部62连通。

图7是表示本实施方式的密闭型涡旋式压缩机的自转抑制部件的顶视图。

在自转抑制部件(十字滑环)90形成有第1键93和第2键94。第1键93与回旋涡旋件40的第1键槽91卡合,第2键94与固定涡旋件30的第2键槽92卡合。因此,回旋涡旋件40能够相对于固定涡旋件30不自转地进行回旋运动。此外,如图1所示,在旋转轴70的轴向上从上方按顺序配置有固定涡旋件30、回旋涡旋件40、十字滑环90。由于按固定涡旋件30、回旋涡旋件40、十字滑环90的顺序配置,所以十字滑环90的第1键93和第2键94形成在环部95的同一平面上。因此,在加工十字滑环90时,能够从同一方向对第1键93和第2键94进行加工,能够减少从加工装置拆装十字滑环90的次数。因此,能够获得加工精度的提高和加工费的削减效果。

图8是表示本实施方式的密闭型涡旋式压缩机的分隔板和固定涡旋件的主要部分截面图。在分隔板20的中心部形成有第2排出口21。在第2排出口21设置有排出止回阀131和排出止回阀挡板132。在分隔板20与固定涡旋件30之间形成有与第1排出口35连通的排出空间30H。第2排出口21将排出空间30H和高压空间11连通。排出止回阀131将第2排出口21封闭。

根据本实施方式,通过对形成于分隔板20与固定涡旋件30之间的排出空间30H施加高压压力,固定涡旋件30被按压到回旋涡旋件40。由此,能够消除固定涡旋件30与回旋涡旋件40的间隙,能够进行高效率的运转。

另外,根据本实施方式,与第1排出口35不同地,利用旁通口36将压缩室50和排出空间30H连通,在旁通口36设置旁通止回阀121。由此,能够防止来自排出空间30H的逆流,并且在达到规定压力的时刻将其向排出空间30H引导,能够在较宽的运转范围实现高效率。

排出止回阀131形成得比旁通止回阀121厚。第1排出口35的容积比第2排出口21的容积小。这是为了减小来自压缩室50的排出压力的损失。另外,通过在第2排出口21的流入侧形成锥形,能够减小排出压力的损失。

本实施方式的密闭型涡旋式压缩机包括在分隔板20与固定涡旋件30之间配置于排出空间30H的外周的环状的第1密封部件141。而且,密闭型涡旋式压缩机包括在分隔板20与固定涡旋件30之间配置于第1密封部件141的外周的环状的第2密封部件142。

第1密封部件141和第2密封部件142在密封性和组装性的方面适用例如作为氟树脂的聚四氟乙烯。此外,第1密封部件141和第2密封部件142通过在氟树脂中混合纤维材料来提高密封的可靠性。

第1密封部件141和第2密封部件142,被封闭部件150夹入分隔板20。封闭部件150使用铝材,由此进行与其余分隔板20的铆接。

在第1密封部件141与第2密封部件142之间形成有中压空间30M。中压空间30M通过中压口37与位于压缩中途的中间压力区域的压缩室50连通,所以施加比排出空间30H的压力低且比低压空间12的压力高的压力。

根据本实施方式,在分隔板20与固定涡旋件30之间,在作为高压的排出空间30H以外形成中压空间30M,由此易于调整固定涡旋件30对回旋涡旋件40的按压力。

此外,根据本实施方式,由第1密封部件141和第2密封部件142形成排出空间30H和中压空间30M,所以能够减少制冷剂从作为高压的排出空间30H向中压空间30M的泄漏、以及制冷剂从中压空间30M向低压空间12的泄漏。

另外,根据本实施方式,利用封闭部件150将第1密封部件141和第2密封部件142夹入分隔板20。因此,在将分隔板20、第1密封部件141、第2密封部件142和封闭部件150组装后,能够将该组装后的部件配置在密闭容器10内,所以能够采用较少的部件数量,并且涡旋式压缩机的组装变得容易。

图9是用于说明本实施方式的密闭型涡旋式压缩机的主要部分的图。如图9所示,图8中说明的封闭部件150由环状部件151和形成于环状部件151的一个面的多个突出部152构成。

第1密封部件141的外周部被环状部件151的内周侧上表面和分隔板20夹入。此外,第2密封部件142的内周部被环状部件151的外周侧上表面和分隔板20夹入。

环状部件151在将第1密封部件141和第2密封部件142夹住的状态下安装于分隔板20。

封闭部件150向分隔板20的安装是在将突出部152插入到形成于分隔板20的孔22,将环状部件151按压到分隔板20的下表面的状态下,将突出部152的端部铆接固定。

在将封闭部件150安装于分隔板20的状态下,第1密封部件141的内周部向环状部件151的内周侧突出,第2密封部件142的外周部向环状部件151的外周侧突出。

然后,通过将安装有封闭部件150的分隔板20安装到密闭容器10内,第1密封部件141的内周部被固定涡旋件30的凸台部39的外周面按压,第2密封部件142的外周部被固定涡旋件30的周壁33的内周面按压。

图10A是表示本实施方式的密闭型涡旋式压缩机的柱状部件和分隔板的位置关系的纵截面图。在主轴承60的外周形成有轴承侧嵌合部102,在固定涡旋件30形成有涡旋件侧嵌合部101。柱状部件100的下端部被压入固定于轴承侧嵌合部102,上端部以间隙嵌合可滑动地嵌合于涡旋件侧嵌合部101。

在本实施方式中,柱状部件100的上端部与分隔板20的轴向距离A形成得比柱状部件100与轴承侧嵌合部102的嵌合区域B短。

根据这样的结构,能够在轴承侧嵌合部102抑制柱状部件100的移动,所以利用背压被按压到回旋涡旋件40的固定涡旋件30的行为稳定,性能提高。即使在柱状部件100向轴向上方错位移动时,移动也被限制至分隔板20为止,所以柱状部件100不从轴承侧嵌合部102脱出,可靠性提高。

在此,轴承侧嵌合部102的轴向下方可以贯通至尽头。在尽头的情况下,即使柱状部件100向轴向下方错位移动的情况下,也不会在下方脱出,可靠性提高。

图10B是在本实施方式的密闭型涡旋式压缩机的主轴承设置有焊接销64的情况的纵截面图。焊接销64被从主轴承60的外周压入固定,焊接销64焊接固定于密闭容器10。

在本实施方式中,使形成于主轴承60的轴承侧嵌合部102贯通至轴向下方,使焊接销与位于比轴承侧嵌合部102的嵌合区域B靠下方的贯通部连通。

根据这样的结构,主轴承60对密闭容器10的焊接强度提高,可靠性提高,并且轴承侧嵌合部102的加工精度提高,难以残留切屑。由此,生产性提高。另外,即使在柱状部件100向轴向下方错位移动的情况下,移动被限制至焊接销64为止,所以不会在下方脱出,可靠性提高。

此外,在本实施方式中,作为限制柱状部件100的轴向的移动的部件使用分隔板20进行了说明,但是不限于此。只要柱状部件100的上端部与位于柱状部件100的轴向上方的相对部件的距离形成得比柱状部件100与轴承侧嵌合部102的嵌合长度短即可。

产业上的可利用性

本发明对于能够用于热水器、热水供暖装置、空气调节装置等电产品的制冷循环装置的压缩机是有用的。

附图标记说明

10 密闭容器

11 高压空间

12 低压空间

20 分隔板

21 第2排出口

30 固定涡旋件

30H 排出空间

30M 中压空间

31 固定涡旋件端板

32 固定涡旋齿

33 周壁

34 凸缘

35 第1排出口

36 旁通口

37 中压口

38 吸入部

39 凸台部

40 回旋涡旋件

41 回旋涡旋件端板

42 回旋涡旋齿

43 凸台

50 压缩室

60 主轴承

61 轴承部

62 凸台收纳部

63 回流管

64 焊接销

70 旋转轴

71 偏心轴

72 油路

73 吸入口

74 叶板

75、76、77 供油口

80 电动构件

90 自转抑制部件(十字滑环)

100 柱状部件

101 涡旋件侧嵌合部

102 轴承侧嵌合部

121 旁通止回阀

131 排出止回阀

141 第1密封部件

142 第2密封部件

150 封闭部件。

权利要求书(按照条约第19条的修改)

1.(补正后)一种涡旋式压缩机,其特征在于,包括:

将密闭容器内划分为高压空间和低压空间的分隔板;

与所述分隔板相邻的固定涡旋件;

与所述固定涡旋件啮合而形成压缩室的回旋涡旋件;

防止所述回旋涡旋件自转的自转抑制部件;和

支承所述回旋涡旋件的主轴承,

所述固定涡旋件、所述回旋涡旋件、所述自转抑制部件和所述主轴承配置于所述低压空间,

所述固定涡旋件和所述回旋涡旋件配置在所述分隔板与所述主轴承之间,其中

所述涡旋式压缩机包括:

设置于所述主轴承的轴承侧嵌合部;

设置于所述固定涡旋件的涡旋件侧嵌合部;和

柱状部件,其下端部固定于所述轴承侧嵌合部,且以允许所述固定涡旋件的轴向上的移动的方式,上端部插入到所述涡旋件侧嵌合部,

所述柱状部件的上端部与所述分隔板的轴向距离,比所述柱状部件与所述轴承侧嵌合部的嵌合长度短。

2.如权利要求1所述的涡旋式压缩机,其特征在于:

所述柱状部件以过盈嵌合被压入固定于所述轴承侧嵌合部,以间隙嵌合被插入到所述涡旋件侧嵌合部。

3.如权利要求1或2所述的涡旋式压缩机,其特征在于:

还包括从所述主轴承的外周压入的焊接销,

所述轴承侧嵌合部贯通所述主轴承至轴向下方,

所述焊接销与位于比所述轴承侧嵌合部的嵌合区域靠下方的贯通部连通。

再多了解一些
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